天然纤维正在成为假体开发中合成材料的强有力替代品,具有更高的耐用性、可持续性和成本效益。INTI国际大学工程和数量测量学院的Tezara Cionita教授最近参与了一项研究,研究了天然纤维如何取代膝盖以下假肢接受腔的传统材料。
Tezara Cionita教授博士的研究强调了大麻、亚麻、黄麻、剑麻、香蕉纤维和洋麻等天然纤维如何在膝盖以下的假肢中取代合成材料。
传统上,假肢接受腔由合成材料制成,如碳纤维和塑料。虽然这些材料很耐用,但它们通常很重、坚硬且昂贵。该研究发现,大麻、亚麻、黄麻、剑麻、香蕉纤维和洋麻等纤维具有重要优势,包括高抗冲击性、卓越的强度重量比、改善的生物相容性和显著的环境效益。
Tezara教授指出,假肢使用者经常与当前插座的重量和刚度作斗争。她解释说:“天然纤维复合材料提供了一种更轻的替代材料,而又不损害耐用性,这对于长期依赖假肢进行移动和日常生活的用户来说至关重要。”
这项研究还探索了各种天然纤维的组合,发现像大麻-亚麻复合材料这样的混合物提供了更大的强度和灵活性。然而,挑战依然存在,特别是在吸水性方面,随着时间的推移,这种材料可能会降解。Tezara教授承认这种局限性,但指出了有希望的解决方案。“先进的表面处理和杂交技术——将天然纤维与合成增强材料相结合——可以提高抵抗力和寿命。我们还在探索树脂改性,以增强粘合性,减少水分滞留。这确保了天然纤维在满足日常使用的耐用性要求的同时保持其生态友好性,”她说。
该研究表明,混合天然纤维复合材料可以大大降低生产成本,使高质量的假肢更容易获得,特别是在发展中国家,因为负担能力仍然是一个重大障碍。Tezara教授表示,将天然纤维和合成纤维结合在一起,可以制造出坚固、轻便且成本低廉的插座。“这可能会改变游戏规则,特别是在发展中国家,负担能力是一个主要障碍,”她补充说。
这项研究是马来西亚和印度尼西亚大学合作努力的一部分,展示了推进可持续假肢技术的区域承诺。除了材料创新,该研究还考虑了对截肢者的长期影响,旨在提高舒适度、可负担性和可及性。
“这不仅仅是创造一种产品,”特扎拉教授强调说。“这是为了改善生活。更舒适、更实惠、更可持续的插座意味着截肢者更大的灵活性和独立性。这是最终目标。”
随着不断的研究和开发,天然纤维复合材料可以重新定义假肢接受腔的制造,提供一种不损害强度或功能的可持续替代方案。
正在进行的研究和开发可以将天然纤维复合材料定位为假肢接受腔制造的新黄金标准,改善全球截肢者的可及性和生活质量。