الهامی دیگر از طبیعت در ساخت وسایل الكترونیك: الهام از بال سنجاقك در ساخت آتل برای مفاصل آسیب دیده دانشمندان با الهام از بال سنجاقك، آتل جدیدی برای مفاصل آسیب دیده تولید كرده اند می تواند بدون محدود كردن حركت، از اجزای آسیب دیده محافظت كند. این دستگاه بدون محدود كردن حركت بدن، می تواند بارهای چند برابر وزن خود را تحمل كند و ما را به آنچه سازندگان آن به عنوان نقطه عطفی برای حفاظت از مفاصل آسیب دیده می بینند، نزدیك نماید. دانشمندان با الهام از بال سنجاقك، آتل جدیدی برای مفاصل آسیب دیده تولید كرده اند می تواند بدون محدود كردن حركت، از اجزای آسیب دیده محافظت كند.
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از خراسان جنوبی و به نقل از نیواطلس، دانشمندان دانشگاه كِیل آلمان با الهام از برخی خصوصیات منحصر به فرد بال سنجاقك، نوع جدیدی از آتل را برای مفاصل آسیب دیده تولید كرده اند كه در تمام مكان ها، حفاظت مناسبی را ارائه می دهد. این دستگاه بدون محدود كردن حركت بدن، می تواند بارهای چند برابر وزن خود را تحمل كند و ما را به آنچه سازندگان آن به عنوان نقطه عطفی برای حفاظت از مفاصل آسیب دیده می بینند، نزدیك نماید.
این دستگاه پزشكی جدید برای آسیب های اسكلتی - عضلانی طراحی شده كه بخش عمده ای از آسیب های ورزشی را شامل می شوند و ناشی از رگ به رگ شدن، كشیدگی یا بارگذاری بیش از حد مفاصل هستند. از نظر تیم دانشگاه كیل، آتل های متداول مورد استفاده برای این نوع آسیب ها، یا تحرك كاربر را محدود می كنند یا پشتیبانی مورد نیاز را به خوبی فراهم نمی كنند و اكنون دانشمندان معتقدند كه راه حل بهتری را كه از طیبعت الهام گرفته است، یافته اند.
به عنوان بخشی از تحقیقات گسترده تر، این تیم در حال بررسی نحوه حركت بال های سنجاقك هنگام تحمل جریان های باد با قدرت های مختلف و حتی سقوط توسط اجسام سخت بود. این امر مستلزم پایداری و تحرك زیادیست كه به گفته محققان در مهندسی به طور كلی از یكدیگر جدا هستند، اما ماهیت آنها اغلب به صورت پشت هم اتفاق می افتد.
پروفسور استانیسلاو گورب، نویسنده مطالعه، توضیح می دهد: ""در مورد سنجاقك ها نكته اصلی، اتصالات مشابه مفاصل در بال آنها است. این اتصالات با تكه هایی از پروتئین انعطاف پذیری به نام رسیلین كه در ابتدا آزادی حركت زیادی را در ایجاد می كند، بافته شده اند. با این حال، اگر در یك زاویه خاص، كشش فراتر از حد شود، خوشه های سفت و سخت كولیكی بر روی بال ها با حركت بهم پیوسته، حركت جزء دیگر را مسدود می كند. آنها در این زمان از اتصالات پشتیبانی كرده و به بال ها ثبات لازم را می دهند تا در برابر بارهای زیاد، مقاومت نشان دهند.""
تصویری میكروسكوپی از بال های سنجاقك كه مفاصل بی نظیر را به تصویر می كشد
دانشمندان این مكانیزم را در لولای مخصوص ساخته شده از اسید پلی لاكتیك (PLA) كه وزن آن تنها 23 گرم است، ایجاد كرده اند. این لولای پلاستیكی می تواند با پارچه های الاستیك چسبیده به اتصالات ادغام شود و تاثیری در حركت نگذارد و زمانی كه به زاویه 70 درجه برسند، در این حالت سنبله های داخلی مانع حركت می شوند و مفصل را تقویت می كنند، دقیقاً مانند بال های سنجاقك.
علی خاهشی، نویسنده اصلی این تحقیق، می گوید: ""آزمایشات نشان داد كه آتل ما دارای ظرفیت تحمل حدود 320 نیوتن است كه به معنی حدود 32 كیلوگرم می باشد كه بیش از 1.300 برابر وزن خود آتل است! اگر سازه از مواد قوی تری نسبت به PLA ساخته شود، می تواند در برابر بارهای 450 كیلوگرم نیز مقاومت كند كه بسیار بیشتر از نیروهاییست كه توسط ركورد جهانی وزنه برداری تجربه شده است.""
آتل جدید الهام گرفته از سنجاقك كه در دانشگاه كیل ساخته شده است.
این دستگاه می تواند به صورت سه بعدی چاپ شود واین بدان معنیست كه می توان آن را به راحتی و ارزان تولید كرد و برای استفاده در دست ها، زانوها و آرنج ها سازگار است. این تیم همچنین می گوید عملكرد آن نیز می تواند اصلاح شود، بنابراین می توان برای بیمار توانبخشی كه از یك آسیب خاص رنج می برند، مقدار مشخصی برای آن طراحی و تولید كرد و همچنین می تواند به راحتی بین حالت جابجا شدنی و حالت پشتیبانی تغییر حالت دهد. این تیم اكنون به دنبال شركای صنعتی برای كمك به رونق تولید این دستگاه در بازار است.
این تحقیق در ژورنال Applied Physics منتشر شده است.
