Meta Mecha: Eine Revolution in der Prothetik durch Metamaterial und 3D-Druck

Xuerong Cai und Team präsentieren einen personalisierten und medizinisch konformen Prothesen-Innenfutter

In einer Welt, in der Technologie und Design immer mehr verschmelzen, stellt das Team um Xuerong Cai mit Meta Mecha eine Innovation in der Prothesentechnik vor. Durch die Kombination von Metamaterial, rechnergestütztem Design und 3D-Druck entsteht ein Prothesen-Innenfutter, das individuell angepasst und medizinisch konform ist.

Die Inspiration für Meta Mecha stammt aus der zukünftigen Entwicklung des rechnergestützten Designs, das auf programmierbare Materie und Metamaterialien aufmerksam macht. Das Team war überrascht von dem Potenzial, das Design mit Materialwissenschaft zu verbinden und motiviert, Objekte in mikroskopischer Logik neu zu betrachten. Mit generativen Design- und Simulationstools schlagen sie die Anwendung von Metamaterialien im Prothesenbereich vor, die sowohl individuell angepasst als auch medizinisch konform sind.

Die einzigartigen Eigenschaften von Meta Mecha liegen in der Verwendung von 3D-druckbaren mechanischen Metamaterialien als Prothesen-Innenfutter. Dies ermöglicht es, mechanische Oberflächen für verschiedene Amputierte nach individuellen medizinischen Anforderungen anzupassen. Der drucksensitive, farbwechselnde Stoff visualisiert Unpassendes und lenkt die Aufmerksamkeit darauf. Das Innenfutter der Prothese kann ausgetauscht werden, um den Verformungsprozess des verbleibenden Gliedes zu unterstützen. Der Benutzer kann seine mechanische Oberfläche innerhalb der Prothese auf einfache und kostengünstige Weise aktualisieren.

Die Realisierung von Meta Mecha erfolgt durch 3D-Druck mit industriellen 3D-Druckern und elastischem TPU. Ohne additive Fertigungstechnologie wäre die Herstellung der komplexen 3D-Form unmöglich. Vor dem Designprozess werden 3D-Scanning und Drucksensorenausrüstung verwendet, um die Form und mechanischen Anforderungen der Amputierten zu erfassen. Ein generativer Designansatz wird verwendet, um ein Design mit individuellen Anforderungen zu erstellen.

Das Projekt begann im Oktober 2021 in Shanghai und das erste Prototyp wurde im Dezember 2021 auf der D&I Shanghai ausgestellt. Eine auf dem Projekt basierende Bildungsausstellung wurde ab Februar im Shanghai Dyson Ideation Lab gezeigt. Das Design wurde mit dem eisernen A' Cybernetics, Prosthesis and Implant Design Award im Jahr 2023 ausgezeichnet.

Meta Mecha ist ein beeindruckendes Beispiel dafür, wie Innovation und Technologie das Leben von Menschen verbessern können. Mit seiner einzigartigen Kombination aus Metamaterial, rechnergestütztem Design und 3D-Druck bietet es eine neue Perspektive auf die Prothesentechnik und zeigt, wie individuelle Anpassung und medizinische Konformität erreicht werden können.