Een Alabama-tiener 3D-drukte een voet zodat een gewonde marinier kon snowboarden

$config[ads_kvadrat] not found

Van burger tot marinier

Van burger tot marinier
Anonim

In de loop van een jaar ging de 17-jarige Ashley Kimbel van een gewone tiener op de Grissom High School in Alabama naar een held voor een gepensioneerde marinier. Toen de ontluikende ingenieur Kendall Bane ontmoette, een 26-jarige die kritisch gewond was in Afghanistan, kon ze niet negeren hoe zijn handicap hem niet in staat stelde te snowboarden en mountainbiken zonder zijn prothese te beschadigen. Snel onder de knie van een nieuw 3D-modelleringsprogramma, bouwde ze hem een ​​nieuwe voet waarmee hij de activiteiten kon uitvoeren waar hij van hield.

Kimbel gebruikte de solid-edge computerondersteunde ontwerpsoftware van Siemens om haar idee te schetsen, aan te passen aan de behoeften van Bane, 3D-modellen te printen en te assembleren met voornamelijk koolstofvezel van haar schoollab.

"Ik vond het geweldig om dit te doen," vertelt ze omgekeerde. "Ik vond het geweldig om Solid Edge te gebruiken en hieraan te werken, dus het voelde niet als werk of een project. Ik kwam binnen en het was iets leuks om te doen, dus het vinden van iets leuks waar je gepassioneerd over bent, is het belangrijkste."

Na zijn pensionering had Bane niet meer kunnen snowboarden en mountainbiken zonder zich te vervelen of de prothese te beschadigen. Hij heeft ongeveer zes verschillende soorten prothetische voeten elk voor verschillende activiteiten, zoals een die kan worden gericht als een voet van een ballerina om in te zwemmen en een andere C-vormige om te sprinten. Maar hij had problemen met het vinden van de perfecte balans tussen kracht en gewicht voor zijn twee favoriete outdoor-activiteiten.

"Ik heb een paar voeten gebroken om te proberen te snowboarden of fietsen op hen te proberen te rijden," zei hij. "Ik vertelde mijn protheticus dat ik graag een voet zou hebben die echt high-impact kon overleven, maar wat hij me gaf was erg zwaar. Zelfs als het een paar kilo zwaarder is dan mijn gewone voet, en dat is genoeg om je in de loop van een dag veel te vermoeien. '

Gefrustreerd besprak Bane het probleem met zijn broer Devon, die toevallig een mentor was voor GreenpowerUSA, een naschoolse opleiding gericht op elektrische auto-engineering waaraan Kimbel deelnam. Devon bracht de twee in contact en de rest is geschiedenis.

Kimbel begon met het virtueel testen van Bane's originele prothese, de Versa Foot, een high-impact voet die twee en een half pond woog - een beetje te zwaar om bruikbaar te zijn. Met deze digitale tweeling kon ze de originele voet aanpassen om te visualiseren welke onderdelen zouden kunnen worden gekapt of afgeschoren om het gewicht te verminderen. Uiteindelijk hebben de ontwerpen van Kimbel het gewicht teruggebracht tot net meer dan twee pond.

Ze hoefde maar een handvol modellen te testen voordat ze en Bane besloten dat ze fysiek iets hadden dat de moeite waard was om te testen. Op dat moment, zegt ze, werd het een beetje rommelig.

Ze heeft de mal 3D-geprint voor de herwerkte prothese en begon het proces van het vullen met koolstofvezel, hars en een materiaal met hoge weerstand, ultem genaamd, dat wordt gebruikt om vliegtuig- en raketonderdelen te maken. Maar na twee mislukte pogingen en een slecht werkende oven onder druk was Kimbel eindelijk in staat om de voet te werpen.

"We hebben besloten om gewoon een natte lay-up te doen, en dat is wanneer je een droge koolstofvezel tussen twee plastic stukjes giet waarop je de hars giet," zei ze. "Het is echt nat en plakkerig en behoorlijk goor, maar het is gelukt."

Na het bevestigen van de voet aan een roestvrijstalen pyloon waarmee Bane de voet gemakkelijk kon verwisselen, was het tijd om te testen. De eerste paar ogenblikken waren zenuwslopend voor Kimbel, die bang was dat er iets zou breken of losraken waardoor Bane zou struikelen of vallen. Maar na een ontspannende looptest en een intensere test, had haar ontwerp bewezen stevig genoeg te zijn om Bane weer te laten beginnen met snowboarden en mountainbiken.

Zoals elke goede ingenieur, zegt Kimbel dat er ruimte is voor verbetering. Ze wilde oorspronkelijk dat de vernieuwde voet dichter bij het gewicht kwam dan 1,7 kilo, wat volgens haar nog steeds mogelijk is door op een paar plaatsen naar beneden te tikken, zoals de bovenkant van de voet, en de interne zuiger te verwisselen voor een lichtere component. Maar voor nu zijn er geen plannen voor een tweede versie en Bane is blij met het resultaat.

Kimbel begint haar eerste jaar aan de universiteit binnenkort aan de Universiteit van Alabama in Birmingham, waar ze hoopt haar liefde voor medicijnen te combineren met haar nieuwe passie voor techniek. Maar in plaats van protheses wil ze de vaardigheden aanleren die ze van GreenpowerUSA heeft geleerd om zich te specialiseren in iets dat nog geavanceerder is.

"Ik ben niet op de hoogte van het maken van prothesen, maar ik wil absoluut biomedische engineering en 3D-printen integreren in mijn toekomstige carrière", zei Kimbel. "Voorop lopen in de geneeskunde, misschien 3D-geprinte orgels - ik vind dat echt cool en waar ik naartoe wil."

$config[ads_kvadrat] not found