Singapur Nanyang Teknoloji Üniversitesi’ndeki (NTU Singapore) bilim insanları, istenildiğinde sert hale gelebilen RoboFabric adlı esnek bir giyilebilir kumaş geliştirdiler. Geometrik tasarım, 3D baskı ve robotik kontrolün bir kombinasyonuyla geliştirilen yeni teknoloji, hızla tıbbi cihazlara veya dronlar için uzuvlar gibi hassas robotiklere dönüştürülebiliyor. NTU araştırma ekibi, insanların daha ağır yükleri taşımasına yardımcı olan bu çok yönlü malzemeden bir dirsek desteği geliştirdi. Ayrıca, günlük aktiviteler için eklemleri sabitlemeye yardımcı olabilecek ve titreme yaşayan Parkinson hastalarına fayda sağlayabilecek bir bilek desteği prototipi de yapıldı.
Yenilikçi giyilebilir kumaş pangolinler ve armadillolardan ilham alarak tasarlandı
Pangolin ve armadilloların koruyucu bir kabuk oluşturmak için birbirine geçen pullarından esinlenen patent bekleyen teknolojiyi gerçekleştirmenin ilk adımı, birbirine geçen bir fayans sistemi tasarlayan gelişmiş bir matematiksel algoritma oldu. 3D olarak basılan plaklar daha sonra aralarındaki küçük kanallardan geçen metal lifler veya sürekli olarak negatif hava basıncı veya vakum uygulanması gereken harici bir yumuşak kılıf ile birleştiriliyor. Lifler büzüldüğünde plaklar birbirine geçip sertleşiyor ve RoboFabric’in sertliğini 350 kattan fazla artırarak ek güç ve denge sağlıyor.
Araştırma ekibinin Advanced Materials adlı bilimsel dergide yayımlanan bulgularına göre, cihaz yük kaldırırken eklemlere yardımcı olduğunda insan kas aktivitesi yüzde 40’a kadar azaltılabiliyor. NTU Makine ve Uzay Mühendisliği Okulu’ndan bilim insanı, Nanyang Yardımcı Doçenti Wang Yifan, tıpkı ahtapotlardaki şekil değiştirme ve sertlik değişimi gibi, hayvanların uzuvları için karmaşık yapılar kullanarak sıklıkla nasıl birden fazla işlevselliğe sahip olduklarından ilham aldıklarını söyledi. Yifan sözlerine şöyle devam etti:
“Gelecekte, kırıkları için alçıya ihtiyaç duyan hastaların, sertleşmeden önce kumaş benzeri esnek bir uzuv desteği özelleştirme seçeneğine sahip olacağını öngörüyoruz. Geleneksel sert ve çıkarılamayan alçıların aksine, bir düğmeye dokunarak takması veya çıkarması da kolay olacaktır. Günlük kullanımda, eklem destekleri yaşlıların günlük işlerinde de yardımcı olabilir ve daha ağır yükler için gereken kas gücünü azaltmaya yardımcı olabilir.”
Özelleştirilmiş eklem desteği bir saat içinde 3D olarak basılabiliyor
Eklem desteğini özelleştirmek için, bir bilek veya dirseğin 3D taraması, özel bir algoritmanın 3D modeli otomatik olarak düzinelerce geometrik plağa ayırabileceği ve bunların sadece bir saat içinde 3D olarak yazdırılabileceği özel bir yazılıma yükleniyor. Metal lifler daha sonra plaklar arasındaki deliklerden geçiriliyor ve kabloları hızla sıkabilen veya gevşetebilen bir elektrikli cihaza bağlanıyor. Bu iplik geçirme işlemi şu anda elle yapılıyor, ancak ekip, bunun gelecekte, badminton raketlerinin bir makine kullanılarak yeniden dizilmesine benzer şekilde otomatikleştirilebileceğini söylüyor.
RoboFabric tıbbi rehabilitasyon konusunda umut vadediyor
RoboFabric teknolojisi hakkında yorum yapan, Tan Tock Seng Hastanesi (TTSH) Tıbbi Rehabilitasyon Bölümü Başkanı ve Kıdemli Danışmanı Yardımcı Doçent Loh Yong Joo, NTU buluşunun tıbbi rehabilitasyondaki uygulamalar için bazı umutlar taşıdığını söyledi. Aynı zamanda TTSH’de Klinik Yenilikler Direktörü olan Joo; “Bu teknoloji, eklem yaralanmaları olan kişiler gibi çeşitli durumlarda potansiyel olarak faydalı olabilir, çünkü iyileşme sırasında hareket aralığının güvenli bir şekilde ayarlanmasına izin verebilir. İnme sonrası hastalar gibi üst ekstremite motor zayıflığı olan kişiler için RoboFabric, bazı işlevsel görevleri yerine getirmek için destek sağlayabilir” dedi.
Joo ayrıca, Parkinson hastalığı gibi hareket bozuklukları olan bireylerin, fonksiyonel görevleri güvenli bir şekilde tamamlamak için hareket yörüngesini sabitleyen RoboFabric’in sunduğu dengeden faydalanabileceğini belirterek; “Gelecekte diz uygulamaları için uyarlanırsa, yürüyüş modellerini iyileştirmek ve düşmeleri önlemeye yardımcı olmak için sabitleyici bir ortez olarak bile hizmet edebilir” ifadelerini kullandı. RoboFabric’in robotikt alanında da kullanılabileceği belirtiliyor.