Композитный протез кисти с эффектом памяти формы создали в МАИ
Учёные МАИ изготовили функционально-косметический протез кисти из сплава никелида титана. Для этого никелид-титановый проволочный каркас поместили в латексный чехол, имитирующий кожу человека, после чего залили отверждающимся двухкомпонентным силиконом.
Получившийся металл-полимерный композит «силиконовая резина — никелид титана» позволил реализовать так называемый эффект памяти формы. Если нагреть изделие до температуры выше 45 градусов, то каркас кисти восстановит исходную конфигурацию, заданную при изготовлении.
Маёвская разработка занимает промежуточное положение между относительно дешёвыми косметическими изделиями, которые в основном только воспроизводят внешний вид конечности, и дорогостоящими многофункциональными, которые сложны в исполнении и требуют тщательного ухода. Если стоимость многофункциональных протезов в среднем варьируется от 500 тысяч до 5 млн рублей, то стоимость изделия учёных МАИ не должна превышать 100 тысяч рублей.
При этом маёвский протез способен выполнять намного больше задач по сравнению с декоративными косметическими. С помощью него человек может удерживать и переносить грузы, водить автомобиль или работать со строительными инструментами. В ходе испытаний изделие в форме сжатой кисти в течение суток без деформации удерживало пятилитровую бутылку воды весом 4,5 кг. В ходе тестов искусственной кистью также зажимали ручную пилу и успешно распиливали деревянные бруски.
По свойствам усталости материала разработка кафедры МиТОМ многократно превосходит аналоги в категории функционально-косметических протезов. Сплав никелида титана не только способен проявлять эффект памяти формы, но и обладает высокой циклической долговечностью при большой пластической деформации.
Заказчиком проекта выступило ФГУП «ЦИТО» Министерства промышленности и торговли РФ. Работа велась с 2018 года на базе кафедры МиТОМ под руководствам профессора Михаила Коллерова. В исследованиях также участвовали профессор кафедры № 1102 Дмитрий Гусев и кандидат технических наук Роман Виноградов.
Стадия научных исследований была завершена в декабре 2022 года, учёные изготовили макет и провели испытания. МАИ также получил патент на протез и по лицензионному соглашению передал его ФГУП «ЦИТО». На данном этапе специалисты Московского авиационного института ожидают предложений от индустриальных заказчиков по внедрению разработки в производство. При этом для выхода на рынок потребуется зарегистрировать медицинское изделие в Росздравнадзоре. В МАИ оценивают, что продукт станет доступен для потребителей не ранее, чем в 2025 году.
Источник: пресс-служба МАИ