Gør sport mere sikker med 3D-printede, hyper-personaliserede puder

Hvis du nogensinde har set en film om sport, har du set den. Det er det øjeblik, der indtræffer to tredjedele af vejen ind i historien, hvor hovedpersonernes uundgåelige sejr pludselig virker meget mindre sikker. Måske ender den inspirerende mentor på skadestuen og mumler motiverende slogans fra en hospitalsseng. Måske vinder den uortodokse træner over holdet, kun for at blive fyret af ledelsen for at tænke for langt ud af boksen. Muligvis har stjernelacrossespilleren en troskrise og indser, at han ønsker at være en acapella sanger frem for en jock.

For de tre medstiftere af Beskyt 3D, fandt en virkelighedsversion af det øjeblik sted mellem den anden og femte kamp i Duke Universitys fodboldsæson for flere år siden, dengang virksomhedens grundlæggere var ingeniørstuderende. Holdets startende quarterback var modtageren af ​​en særlig hård sack under en kamp. Han gik hårdt ned og blev nede. Tingene så dystre ud.

"Det var vores sidste år," sagde Kevin Gehsmann til Digital Trends. "Vores quarterback, Daniel Jones, som nu spiller for Giants, og som var vores klassekammerat og en nær ven, havde en kravebensskade."

Heldigvis for Jones havde hans venner en måde at få ham tilbage i spillet på.

At bryde formen

Den normale løsning, sagde Gehsmann, ville typisk være at opvarme et stykke termoplast og støbe det til Jones' torso og derved skabe en provisorisk bøjle. Men dette ville også have været ekstremt restriktivt, hvilket gjorde det svært for ham at gennemgå de nødvendige kastebevægelser. Heldigvis – og her kommer forløsningsmomentet i Hollywood-stil – havde Gehsmann og medstuderende Tim Skapek og Clark Bulleit arbejdet på et innovativt projekt, der involverede at bruge 3D-scanning og 3D-printteknologi til at skabe seler, såvel som andre understøttende enheder, der kunne prototypes og printes utroligt hurtigt. Det eneste problem? Det var ikke blevet testet ordentligt endnu.

"Det medicinske personale kom til os og sagde: 'Hvis der nogensinde er tid til at anvende vores 3D-teknologi til en specifik medicinsk brugssag, ville det være for at beskytte dette kravebensskade med vores startende quarterback, fordi det kan give ham mulighed for at komme tilbage på banen hurtigere og forblive rask, hvis han slår et slag,'" Gehsmann tilbagekaldt.

Ingeniørstuderende tog en 3D-scanning af Jones og brugte disse data til at designe og printe en bøjle, så den passede perfekt til ham - og kun ham. Tænk på det som gridiron-versionen af ​​Askepots glastøffel. ”Vi var i stand til at bruge rapid prototyping sammen med 3D-print for at gøre ham til en optimal løsning der gjorde det muligt for ham at gennemgå [den nødvendige] fulde kastebevægelse uden nogen begrænsning," Gehsmann sagde.

Et par uger senere, under Jones' comeback-kamp, ​​lykkedes det Duke at slå Virginia Tech 31-14. Jones forblev sund gennem resten af ​​sæsonen, førte Duke-fodboldholdet til en Bowl Game-sejr og var det i sidste ende valgt som sjette samlet i 2019 NFL Draft af New York Giants, for hvem han i øjeblikket starter quarterback.

Det var en klassisk sportsfilm, der sluttede for Jones - men for Gehsmann, Skapek og Bulleit var det kun begyndelsen.

Demokratiseringen af ​​sportsteknologi

Hop et par år frem (selvom kun et par stykker siden grundlæggerne af PROTECT3D - udtales "Protected" - kun er i begyndelsen af ​​20'erne), og Duke-forskningsprojektet er blevet en fuldgyldig startup. Virksomhedens mål er at tage denne lovende teknologi og bruge den til at transformere den måde, medicinske eller beskyttende anordninger er lavet til atleter på. I stedet for en dyr, tidskrævende proces, lader virksomhedens app atletiske trænere hurtigt scanne atleter på under et minut ved hjælp af en smartphone eller tablet. Disse oplysninger uploades derefter til skyen og sendes til et team af designingeniører, som bruger dataene til at skabe brugerdefinerede enheder til atleter, som derefter udskrives og sendes ud.

"Vi er baseret i North Carolina," fortalte Skapek til Digital Trends. "Hvis vi får en 3D-scanning på for eksempel en mandag, kan vi designe og 3D-printe det produkt [med det samme], sende det ud på en tirsdag, og en kunde på vestkysten i Californien har de specialtilpassede produkter på onsdag, så de kan begynde at bruge dem.”

Det er et eksempel på demokratisering af sportsteknologi i aktion. "I atletikkens mest elitekredse har der været skræddersyede løsninger til alle former for skader eller udstyr i mange år," fortsatte Skapek. "Nøglen til vores tilgang, og i virkeligheden, hvad vi forsøger at gøre for at forstyrre industrien, er, at disse tilpassede løsninger traditionelt kræver en masse manuelt arbejde. De kræver håndstøbning, gipsstøbning, ting, der er besværlige og kræver et højt niveau af færdigheder. Hele vores mission har været at ikke bare skabe fantastiske brugerdefinerede enheder, men [også] gøre processen med at lave brugerdefinerede enheder så meget smidigere, mere effektiv, mere tilgængelig og mere skalerbar – for at bringe det til college-atletik, high school-atletik, amatør-atletik, til folk overalt, virkelig."

Fremtiden for sportsudstyr

Mens mange af virksomhedens enheder er designet til at hjælpe folk, der håndterer skader, sagde Skapek, at det også fokuserer på at skabe forebyggende produkter for at hjælpe med at holde uskadede atleter sunde. Produkterne omfatter indtil videre puder designet til at beskytte mod direkte påvirkninger af skadede områder, samt en række forskellige "skinne- og afstivningsanordninger" til hånd- og håndledsskader. Til dato har PROTECT3D overgået 500 udsendte enheder, selvom medstifterne erkender, at væksten aftog under pandemien.

"Alles sportsudgifters budget var frosset, og de fik ikke lov til at investere i ny teknologi eller noget," sagde Gehsmann. Heldigvis, efterhånden som verden begynder at vende tilbage til normalen, stiger tallene igen - sammen med støtte fra alle steder fra NFL til college-fodboldhold.

"[Prissætningen er] en lille smule kompleks, fordi vi er en startup i små stadier," sagde Gehsmann. »Det ændrer sig hele tiden. Men den måde, vi arbejder med universiteter og professionelle fodboldhold på, er at licensere software og derefter opkræve direkte for de enkelte produkter. Men i sidste ende, efterhånden som vi vokser, og vi kommer til en vis skala, håber vi, at 3D-print fortsætter på sit bane til hvor... vores helt tilpassede produkter kan sammenlignes med hyldevare [standardiseret] Produkter."

Redaktørens anbefalinger

• NFL ønsker at forudsige skader, før de sker. Sådan gør du
• Hit takers: Den banebrydende teknik gør fodboldhjelme sikrere end nogensinde
• Inde i søgen efter 3D-print en perfekt velsmagende bøf
• 3D-printede ventilatorventiler hjælper det italienske hospital rystet af coronavirus
• 3D-printteknik producerer små, meget detaljerede objekter på få sekunder