Медицина
Технології
Медицина
Технології

Вчені створили прототип шини на основі принципу будови крил бабок

Німецькі інженери створили прототип медичної шини, яка створена за принципом побудови крил бабок. Така конструкція дає змогу краще підтримувати пошкоджену частину тіла без надмірного її знерухомлення, зазначається в статті журналу Applied Physics.

Крила бабки під мікроскопом. Hamed Rajabi / Kiel University

Крила бабки під мікроскопом. Hamed Rajabi / Kiel University

Що не так зі звичайними пов'язками?

Травми кістково-м'язового апарату, як на це натякає фраза, включають пошкодження м'язів або кісток. Такі травми є одними з найпоширеніших причин звернення до лікарів. Останні у таких випадках можуть допомогти пацієнтам накладанням пов'язки чи шини на вражену частину тіла. Їх також застосовують для запобігання розтягнень, наприклад, спортсмени. Однак такі пов'язки дуже часто сильно обмежують можливість рухатися, що не завжди оправдане, а крім того, порушують вентиляцію, іноді важко знімаються та можуть бути недостатньо ефективними. Це не говорячи вже про те, що більшість з них непридатні для вторинного перероблення, тому є вагомим внеском у забруднення довкілля. Зважаючи на ці всі недоліки, науковці з Кільського університету вирішили розробити функціональнішу заміну звичайним пов'язкам та шинам.

Що пропонують вчені?

У пошуках нового матеріалу дослідники звернули увагу на будову комах. У попередніх роботах вони помітили, що крила бабок витримують значні пориви вітру та навіть зіткнення з перешкодами. Така властивість вимагає від них стабільності та мобільності, що часто взаємовиключається в інженерії, кажуть автори, але не в природі. Крила бабок мають незвичайну будову. Їхні жилки утворені з еластичного білка резиліну, однак на їхніх стиках розташовані жорсткі шипи, що обмежують згинання крила під окремими кутами. Так вони надають крилам стійкості для витримування навантажень під час польоту та невдалих приземлень.

Принцип крила бабок вчені використали при розробленні прототипу нової пов'язки.

Що вийшло в результаті?

Спочатку дослідники створили тривимірну модель рухомої частини шини, а потім надрукували її за допомогою 3D-принтера із полілактонової кислоти. Завдяки матеріалу вага конструкції склала всього 23 грами. Пластикову частину можна прикріпити до звичайних пов'язок, які дозволятимуть або блокуватимуть рухливість частини тіла в заданому напрямку.

Автори пишуть, їхня шина витримує навантаження приблизно в 320 ньютон або 32 кілограми, що в більш ніж 1300 разів більше за вагу самої шини. А якщо зробити її з міцнішого матеріалу, вона могла б витримувати до 450 кілограмів. Зараз дослідники займаються пошуком інвесторів, які допомогли б вивести продукцію на ринок.

Так виглядає шина, натхненна крилами бабки. Ali Khaheshi / Kiel University

Так виглядає шина, натхненна крилами бабки. Ali Khaheshi / Kiel University

Нещодавно дослідники описали ще одну особливість бабок. Виявляється, щоб вирівняти своє тіло в польоті з позиції догори дриґом, ці комахи здійснюють заднє сальто, навіть без свідомості та мертвими.