Οι μηχανικοί της CAMBRIDGE στο Massachusetts Institute of Technology έχουν σχεδιάσει ευέλικτα υλικά με 3D πλέγματα για ιατρικές εφαρμογές, όπως γόνατο και αστράγαλο. Η ευελιξία και η ανθεκτικότητα μπορούν να συντονιστούν για να μιμηθούν και να υποστηρίξουν πιο μαλακούς ιστούς όπως μύες και τένοντες.
Ο σχεδιασμός των εύκαμπτων ματιών με κυματοειδή σχέδια εμπνεύστηκε από την ευλύγιστη φύση των υφασμάτων και το φυσικό δομικό πρωτεϊνικό κολλαγόνο, το οποίο μοιάζει με καμπύλες, συνενωμένες κλωστές κάτω από το μικροσκόπιο. Αυτά τυπώθηκαν χρησιμοποιώντας θερμοπλαστική πολυουρεθάνη. Όσο πιο ψηλά τα κύματα, τόσο περισσότερο το πλέγμα μπορεί να τεντωθεί σε χαμηλή πίεση πριν γίνει πιο άκαμπτο.
Οι περίπλοκες δομές σε κάθε πλέγμα μπορούν να προσαρμοστούν ώστε να δημιουργήσουν σκληρό, ελαστικό υλικό σαν ύφασμα για εξατομικευμένα φορητά στηρίγματα. Μπορεί να ισχύουν ακόμη και για εμφυτεύσιμες συσκευές όπως μάτια κήλης.
Για να αποδείξει την ιδέα, η ομάδα εκτύπωσε ένα εύκαμπτο πλέγμα για χρήση σε ένα αστράγαλο. Η δομή του ήταν προσαρμοσμένη ώστε να εμποδίζει τη στροφή προς τα μέσα, επιτρέποντας ταυτόχρονα την ελεύθερη κίνηση των αρθρώσεων σε άλλες κατευθύνσεις.
Άλλες δοκιμαστικές συσκευές που έχουν κατασκευαστεί περιλαμβάνουν ένα στήριγμα γόνατος που μπορεί να συμμορφωθεί με το γόνατο καθώς κάμπτεται και ένα γάντι με πλέγμα ραμμένο στην κορυφή. "Τα ενδύματα και συσκευές που έχουν τυπωθεί με 3D τείνουν να είναι πολύ ογκώδη", δήλωσε ο Sebastian Pattinson, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης. «Προσπαθήσαμε να σκεφτούμε πώς μπορούμε να κατασκευάσουμε 3D εκτυπωμένα κατασκευάσματα πιο ευέλικτα και άνετα, όπως τα υφάσματα και τα υφάσματα».
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Advanced Functional Materials.
