Meta Mecha Căptușeală protetică de Xuerong Cai

Lucrarea Meta Mecha Căptușeală protetică de Xuerong Cai este un câștigător de mare prestigiu al premiului 2023 A' Design Award de Fier în Categoria de Competiție Cibernetică.

FierCibernetică· 2023

Meta Mecha Căptușeală protetică

de Xuerong Cai

Client: Meta Mecha

Câștigător al premiului A' Design Award de Fier în Categoria Cibernetică

596,704

Câștigător Verificat al Premiului

Verificați Statutul Premiului pentru #142371

Vizualizați la A' Design Award Comunicat de Presă Insigna Premiului

Culori

Designul

Despre Meta Mecha Căptușeală protetică

Meta Mecha este o căptușeală pentru soclul protetic realizată din metamateriale mecanice. Căptușeala este generată pe baza unei scanări 3D a membrului rezidual și a datelor de presiune colectate în timpul mersului, astfel încât suprafața mecanică respectă cerințele medicale personalizate. Meta Mecha este imprimată 3D din TPU elastic, pe imprimante industriale. Un material sensibil la presiune își schimbă culoarea atunci când presiunea depășește limita de toleranță, indicând utilizatorului că este necesară înlocuirea căptușelii. Înlocuirea este simplă și economică, iar produsul susține deformarea treptată a membrului rezidual.

Recunoașterea

Despre A' Design Award de Fier

Meta Mecha Căptușeală protetică a câștigat A' Design Award de Fier, o recunoaștere prestigioasă acordată designurilor bune care îndeplinesc cerințele profesionale și industriale așteptate de la creații bine concepute. Câștigătorii Fierului demonstrează mare pricepere, înaltă specializare, înțelegere de specialitate și capacitate creativă din partea creatorilor lor. Se așteaptă ca Meta Mecha Căptușeală protetică să fie o creație foarte apreciată, admirată și prețuită, practică și inovatoare. Acest design câștigător al A' Design Award de Fier integrează cele mai bune practici din industrie și are caracteristici tehnice competente îmbinate cu know-how și talent. Pentru acuratețea sa, Meta Mecha Căptușeală protetică merită respect și este conceput pentru a aduce îmbunătățiri ale calității vieții care ajută la facerea lumii un loc mai bun.

În Spatele Designului

Dosar de Presă

Credite, membri ai echipei și detalii tehnice furnizate de designer.

Proprietăți Unice: With 3D printable mechanical metamaterials as the prosthetic liner, Meta Mecha makes it possible to customize mechanical surfaces for different amputees according to personalized medical requirements.
The pressure sensitive color-changing material provides visualization of the unsuitability and draws attention.
The prosthetic liner can be replaced to support the deformation process of residual limb. The user can update their mechanical surface inside the prosthetic in a simple and economical way.
Dimensiuni și Ambalare: Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case)
Etichete: Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
Tehnologie de Producție: The mechanical metamaterial prosthetic liner is 3D printed with industrial quality 3D printers and elastic TPU. It is impossible to manufacture the complex 3D shape without additive manufacturing technology.
3D scanning and pressure sensor equipment are used before the design process to acquire the shape and mechanical requirements of amputees.
Generative design approach is used to generate design with customized requirements. In our prototype, we use Grasshopper to generate our design.
Provocare de Design: It is a challenge for us to understand the logic and process of editing mechanical metamaterial. We have referred to many papers and interviewed a metamaterial specialist in our university and finally managed to arrange the structure unit on a prosthetic liner by using Grasshopper and plugins. Another challenge emerges when we try to prototype the product with 3D printing. It took us a while to find an industrial 3D printing laboratory that can use TPU to print the complex structure of metamaterial.
Cercetare: We had looked through papers on mechanical metamaterials, medical requirements on prosthetic and computational design to understand how to apply metamaterials in the prosthesis field. We then had conversations with a metamaterial specialist to verify our idea. We also printed out ten little blocks with metamaterial structure to experiment on different mechanical properties.
Inspirație: The future trend of computational design draws our attention to programmable matter and metamaterial. We are surprised to find its potential to empower design with material science and motivated to reconsider objects in microscopic logic.
With generative design and simulation tools, we propose application of metamaterial in the prosthetic field, offering both customized and medically compliant service.
Durata Proiectului: The project started in October 2021 in Shanghai, the first prototype was exhibited in D&I Shanghai in December 2021. An educational exhibition based on the project was shown in Shanghai Dyson Ideation Lab from February.
Flux Operațional: Users first get residual limb 3D scanning and walk in a common socket to collect his pressure distribution data. A 3D model of metamaterial prosthetic liner is generated based on the data collected and medical requirements. After the prosthetic liner is 3D printed, it will be assembled with other parts of the prosthesis and delivered to the user. The prosthetic liner adjusts the best pressure level for the user and warns the user when pressure exceeds tolerance limits by color change. With the visual cue, the user can understand it's time to replace the liner to fit his residual limb deformation.
Membrii Echipei: Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu
Credite Imagini: Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong