Meta Mecha Protetická vložka od Xuerong Cai

Dílo Meta Mecha Protetická vložka od designéra Xuerong Cai je vysoce ceněným vítězem prestižní soutěže 2023 Železná cena A' Design Award v kategorii Kybernetika.

ŽelezoKybernetika· 2023

Meta Mecha Protetická vložka

od Xuerong Cai

Klient: Meta Mecha

Držitel ocenění Železná cena A' Design Award v kategorii Kybernetika

596,704

Ověřený držitel ocenění

Ověřit stav ocenění pro #142371

Zobrazit na A' Design Award Tisková zpráva Odznak ocenění

Barvy

Design

O designu Meta Mecha Protetická vložka

Meta Mecha je vložka protetického lůžka vyrobená z mechanických metamateriálů. Vložka je vytvořena na základě 3D skenu pahýlu končetiny a tlakových dat získaných během chůze, díky čemuž mechanický povrch odpovídá individuálním zdravotním požadavkům uživatele. Meta Mecha je vyráběna 3D tiskem z elastického TPU na průmyslových tiskárnách. Tlakově citlivý materiál mění barvu, jakmile tlak překročí toleranční limit, čímž uživateli signalizuje, že je nutné vložku vyměnit. Výměna je jednoduchá a ekonomická a podporuje postupnou deformaci pahýlu končetiny.

Ocenění

O ocenění Železná cena A' Design Award

Meta Mecha Protetická vložka je vítězem Železné ceny A' Design Award, prestižního uznání udělovaného dobrým designům, které splňují profesní a průmyslové požadavky očekávané od dobře navržených výtvorů. Železní vítězové prokazují velké dovednosti, vysokou specializaci, odborné porozumění a tvůrčí kapacitu svých tvůrců. Očekává se, že Meta Mecha Protetická vložka bude vysoce ceněným, obdivovaným a oblíbeným výtvorem, který je praktický a inovativní. Tento design, který získal Železnou cenu A' Design Award, integruje osvědčené postupy odvětví a má kompetentní technické vlastnosti spojené s know-how a talentem. Meta Mecha Protetická vložka je vážen pro svou důkladnost a je navržen tak, aby poskytoval zlepšení kvality života, která pomáhají činit svět lepším místem.

Za designem

Tiskový balíček

Údaje o autorech, členech týmu a technické detaily poskytnuté designérem.

Jedinečné vlastnosti: 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.
Rozměry a balení: Width 136mm*Depth 139mm*Height 175mm
(The dimensions of prosthetic liner should differ from user to user, above is an example of our case)
Štítky: Prosthetic socket liner, Customized design, 3D print, Computational design
Výrobní technologie: 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.
Designová výzva: 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.
Výzkum: 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.
Inspirace: 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.
Doba trvání projektu: 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.
Provozní postup: 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.
Členové týmu: Longyu Gong
Ruikun Pan
Xuerong Cai
Yanyun Wu
Autoři fotografií: Images: Xuerong Cai, Ruikun Pan, Yanyun Wu, Longyu Gong