| 儘管醫療行業在外科技術領域取得了令人印象深刻的進展, 但醫生們仍然在努力解決一個根本性問題: 軟組織抓握. 作為微創手術中的一個持續性問題, 我們目前使用的具有高夾捏力的笨重抓握器械來操縱軟組織的模型不會滑倒. 但這些工具有很多不足之處, 完全依靠外科醫生手中的穩定性才能獲得成功. 但是, 由於一個雄心勃勃的工程專業學生和一些3D列印技術, 可能很快就要改變了.  Tim van Broekhoven是荷蘭Delt科技大學 (TU Delft) 最近畢業的學生, 也是軟組織抓握技術革新新思路背後的精英人才. van Broekhoven的工程碩士論文試圖克服目前操作手術中軟組織的問題. 雖然這個問題本身並不是什麼新鮮事, 但工程專業學生轉而尋求靈感的地方至少是創新的. van Broekhoven在他的摘要中解釋道: '在本質上, 有幾種動物使用粘附力, 以便抓牢, 不僅是堅硬的, 而且是柔軟的基質. 在這些動物中, 由於壁虎和樹蛙的體重很大, 因此壁虎和樹蛙對設計抓握系統特別感興趣. ' 代爾夫特大學的畢業生繼續描述壁虎和樹蛙的腳趾墊在這裡特別相關, 主要的手段, 通過這些生物坐下來, 爬上, 並跳過他們的環境不滑倒. 這些腳趾墊的內部工作原理呈現出最好的自然演化: 以微觀層次的柱狀結構為特徵, 柔軟的腳趾墊也具有堅硬的內部纖維網路;所有這一切都有助於增強動物腳和外表面之間的摩擦力或抓地力. 也許最令人興奮的是, 這種結構可以被模仿, 促進人為的方式來實現這些微小的生物展示粘性抓地力. van Broekhoven在他的題為 '模仿壁虎和樹蛙粘著軟基材的論文' 中, 通過3D列印的方式繼續研究這一機制. 他寫道, 他的基本目標是研究用剛性纖維加強軟墊是否會增加軟質基材的摩擦, 而不是使用無纖維的軟墊. 為了檢驗他的假設, van Broekhoven進行了三個獨立的實驗. 在第一個實驗中, 他創造了一種專門的聚二甲基矽氧烷 (PDMS) 墊, 其包封3D列印纖維以測試複合材料的粘附力和摩擦力. 在實驗2中, 在類似的PDMS墊中使用更硬的3D列印纖維. 最後, 在最後的實驗中, van Broekhoven在PDMS墊中使用了碳纖維織物. 在所有三個實驗中, 不同硬度的硬和軟明膠基材都起作用, 軟明膠用作人體軟組織的 '幻影' . 來源: 中國3D列印網 |
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