شركة YouBionic تصنع يدًا صناعية مطبوعة بتقنية ثلاثية الأبعاد

تحت أنظار الرجل الحديدي، مصمم التكنولوجيا الإيطالي فيديريكو سيكاريزي يحمل يدًا بلاستيكية بيضاء مزودة بأسلاك متعددة الألوان متصلة بلوحة مفاتيح إلكترونية. إنه على وشك بدء عرض توضيحي له يد يو بيونيك. في النافذة خلفه، تغرب الشمس - إنه مساء في ميلانو - وعلى يساره، ملصق بالحجم الطبيعي لتوني ستارك بزي معدني كامل.

"إنه مساعدي" ، مازحا سيكاريزي. "وأيضاً بطلي وملهمي لأنه كان يهتم بالإنسانية."

يستدير على يده، فتتشبث أصابعها الطباشيرية البيضاء بقبضة اليد. ثم ينفتحون ويفتح الكف مرة أخرى. وأخيرًا، يشكل السبابة والإبهام دائرة، كما لو كانا يحملان شيئًا صغيرًا وحساسًا.

نحن نعتبر هذه التحركات أمرا مفروغا منه؛ كلنا نفعلها ألف مرة في اليوم دون تفكير. لكن بالنسبة للأشخاص الذين فقدوا أيديهم أو أصابعهم، فإن هذه الإجراءات البسيطة لا يمكن تحقيقها. إن الإمساك بمقبض الباب أمر مستحيل، ناهيك عن الإمساك بالقلم أو عد النقود. انطلق Ciccarese لإصلاح هذه المشكلة. ويقول إن يده التي يمتلكها YouBionic قد تبدو وكأنها خيال علمي، لكن الآلية بسيطة بشكل مدهش.

عندما نرغب في لف أصابعنا حول كوب أو التقاط قطعة من الورق، يرسل دماغنا إشارات إلى عضلاتنا. تنتقل هذه الإشارات عبر الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات في شكل نبضات كهربائية. وفي جسم الإنسان السليم تؤدي هذه الإشارات إلى تقلصات العضلات المناسبة مثل تحريك الأصابع وثنيها. في جسم مبتوري الأطراف، يستمر الدماغ في توليد الإشارات، لكنها لا تصل إلى الوجهة، لأن أجزاء الجسم غير موجودة. ولكن إذا قمت بتوصيل أقطاب كهربائية إلى عضلة الجزء المتبقي من ذراع شخص مبتوري الأطراف، فيمكنك قراءة النبضات وترجمتها إلى حركات اليد، حتى لو كانت بلاستيكية.

تختلف النبضات الكهربائية في القوة، مما يترجم إلى تقلصات مختلفة الحجم وحركات ذات نطاقات مختلفة: النبضات المنخفضة تؤدي إلى حركات أصغر، والنبضات الأعلى تؤدي إلى حركات أكبر تلك.

يقول Ciccarese إن هذا التحويل بسيط جدًا، وذلك بفضل Arduino، وهو نوع من وحدات التحكم الدقيقة التي تسمح بإنشاء أجهزة روبوتية تتفاعل مع العالم باستخدام أجهزة الاستشعار التي تمتص المعلومات (في هذه الحالة عن طريق الأقطاب الكهربائية)، والمحركات - وهي المحركات الصغيرة التي تصنع الأجزاء الميكانيكية يتحرك. يقول سيكاريزي: "توجد كهرباء في جميع عضلات الجسم". "عندما يرسل الدماغ دفعة إلى العضلة، يقرأها المستشعر ويترجمها إلى رقم يتناسب مع الانقباض ثم يرسل هذه الرسالة إلى المتحكم الدقيق."

يستغرق الأمر ثلاثة أقطاب كهربائية لقراءة النبضات الكهربائية لعضلة واحدة. ولتشغيل يد YouBionic، يضع Ciccarese القطب الأحمر في وسط العضلة، والأزرق في النهاية، والقطب الأسود باتجاه العظم القريب من العضلة. وفي المستقبل، ولتحسين الحركات، يخطط لاستخدام أقطاب كهربائية على عضلات متعددة.

ولكن هذا ليس سوى جزء من جاذبية يد YouBionic. والآخر هو بساطة التصنيع. أجزائه البلاستيكية مطبوعة ثلاثية الأبعاد من غبار النايلون. في عملية تسمى تلبيد، تقوم طابعة ليزر ثلاثية الأبعاد بتسخين الغبار وتشكيله في الأجزاء البلاستيكية المطلوبة. يقول سيكاريزي: "أرسل الآن رسماً إلى الشركة التي تطبعه"، ولكن في المستقبل يمكن القيام بذلك في المنزل. مع تقنية ثلاثية الأبعاد مختلفة قليلاً مثل نمذجة الترسيب المنصهر التي تصنع الأجزاء عن طريق وضع طبقات من البلاستيك، سيتمكن عملاء YouBionic من طباعة قطع أيديهم بأنفسهم بسهولة وبتكلفة زهيدة. كما أن Arduino، الذي يعمل على أجهزة مفتوحة المصدر، غير مكلف أيضًا، لذا تتوقع Ciccarese أن تكون أيدي YouBionic ميسورة التكلفة للغاية.

وهو يتصور أن يتمكن مبتوري الأطراف من تحديث الأجهزة والبرامج الخاصة بأطرافهم بالطريقة التي نقوم بها بتحديث هواتفنا الذكية. إذا كان هناك تحديث لبرنامج Arduino يجعل إصبعك يضغط بشكل أسرع، فما عليك سوى تنزيل الكود. إذا كانت هناك ترقية للإبهام تمنحك قبضة أفضل على قلمك، فقم بطباعة جزء الإبهام الجديد ثلاثي الأبعاد وتخلص من الجزء القديم.

ويقول: "في المستقبل، سيتمكن الناس من تحديث أيديهم الإلكترونية عن طريق تنزيل وطباعة أحدث نموذج ثلاثي الأبعاد". في الوقت الحالي، اليد كلها مصنوعة من البلاستيك، باستثناء الأسلاك، لكنه يخطط لإضافة نقاط مطاطية إليها لتحسين عملية الإمساك.

ويقول سيكاريزي إن تقنيته يمكن توسيع نطاقها لتشمل مبتوري الأقدام أيضًا. لكنه يأخذها أيضًا خطوة إلى الأمام. ويتخيل أنه حتى البشر الأصحاء قد يجدون اليد الثالثة مفيدة في بعض المواقف. لماذا لا نقدم يدًا إضافية - طرف آلي غير قابل للتدمير ولا يشعر بالألم - لرجل إطفاء أو أي شخص آخر يعمل في ظروف قاسية؟ وقد يجد رواد الفضاء الذين يقومون بإصلاح أسطح سفنهم أيديًا تعمل خارج بدلاتهم في متناول أيديهم أيضًا.

يقول سيكاريزي: "لقد بدأت هذا الجهاز كطرف صناعي، ولكن يمكن أن يكون له العديد من التطبيقات". "آمل أن أتمكن من فعل شيء للإنسانية مثل الرجل الحديدي."

بدأ Ciccarese، وهو مصمم قوارب في النهار وعاشق للروبوتات في الليل، في تجربة اليد الإلكترونية منذ عام تقريبًا. "عمري 33 سنة. يقول: "إن تصميم القوارب أمر جيد، فلماذا لا، لكنني أردت أن أفعل شيئًا مهمًا للإنسانية"، مضيفًا أنه يخطط للسماح لمبتوري الأطراف باختبار YouBionic في عام 2015.

"تحدثت على تويتر مع والد طفل عمره 5 سنوات فقد خمسة أصابع. إنه ينتظر أن أنهي هذا، حتى يتمكن ابنه من تجربته”.

توصيات المحررين

• تتمتع هذه الطابعة ثلاثية الأبعاد بخصم يزيد عن 50% في تخفيضات الذكرى السنوية لـ Monoprice
• هل تحتاج إلى زي الهالوين في اللحظة الأخيرة؟ تحقق من هذه getups القابلة للطباعة ثلاثية الأبعاد
• مستقبل صناعة الأشياء: داخل تطور الطباعة ثلاثية الأبعاد باستخدام Formlabs
• فكرة هدية عيد الأب: هذه الطابعات ثلاثية الأبعاد الرخيصة معروضة للبيع بأقل من 300 دولار
• مختبر وادي السيليكون الذي يبلغ عمره 50 عامًا والذي اخترع عمليًا الحوسبة الحديثة