マサチューセッツ州ケンブリッジ-マサチューセッツ工科大学のエンジニアは、膝や足首の装具などの医療用途向けに柔軟な3Dプリントメッシュ材料を設計しました。 柔軟性や靭性は、筋肉や腱などの柔らかい組織をエミュレートしてサポートするように調整できます。
波状にパターン化された柔軟なメッシュのデザインは、ファブリックの柔軟な性質と、顕微鏡下で絡み合った曲がりくねったストランドに似た天然の構造タンパク質コラーゲンに触発されました。 これらは、熱可塑性ポリウレタンを使用して印刷されました。 波が高ければ高いほど、メッシュは、より硬くなる前に低歪みで引き伸ばされます。
各メッシュの複雑な構造を調整して、丈夫で伸縮性のある生地のような素材を作成し、パーソナライズされたウェアラブルサポートを作成できます。 ヘルニアメッシュなどの埋め込み型デバイスにも適用できる場合があります。
このコンセプトを実証するために、チームは足首装具で使用するための柔軟なメッシュを印刷しました。 その構造は、ジョイントが他の方向に自由に移動できるようにしながら、内側に曲がらないように調整されています。
彼らが作った他の試験装置には、膝が曲がるときに膝に適合する膝装具と、メッシュが上部に縫い付けられた手袋が含まれます。 「3Dプリントされた衣服とデバイスは非常にかさばる傾向があります」と、研究を率いたSebastian Pattinson氏は述べています。 「テキスタイルやファブリックのように、3Dプリントされた構造をより柔軟で快適にする方法を考えていました。」
この研究は、Advanced Function Materials誌に掲載されています。
