Zwiększanie bezpieczeństwa sportu dzięki wydrukowanym w 3D, hiperspersonalizowanym ochraniaczom

Jeśli kiedykolwiek oglądałeś film o sporcie, widziałeś go. To ten moment, który ma miejsce w dwóch trzecich historii, kiedy nieuniknione zwycięstwo bohaterów nagle wydaje się znacznie mniej pewne. Być może inspirujący mentor ląduje na ostrym dyżurze, mamrocząc ze szpitalnego łóżka motywacyjne hasła. Być może niekonwencjonalny trener zwycięży w drużynie, ale zostanie zwolniony przez kierownictwo za myślenie zbyt nieszablonowe. Być może gwiazda lacrosse ma kryzys wiary i zdaje sobie z tego sprawę chce być acapella piosenkarz, a nie sportowiec.

Dla trzech współzałożycieli Chroń3D, prawdziwa wersja tego momentu miała miejsce pomiędzy drugim a piątym meczem sezonu piłkarskiego na Uniwersytecie Duke kilka lat temu, kiedy założyciele firmy byli studentami inżynierii. Rozgrywający drużyny został w trakcie meczu szczególnie mocno ukarany workiem. Upadł mocno i pozostał. Sprawa wyglądała ponuro.

„To był nasz ostatni rok” – powiedział Kevin Gehsmann Digital Trends. „Nasz rozgrywający, Daniel Jones, który obecnie gra dla Giants, a który był naszym kolegą z klasy i bliskim przyjacielem, doznał kontuzji obojczyka”.

Na szczęście dla Jonesa przyjaciele znaleźli sposób, aby przywrócić go do gry.

Rozbijanie formy

Normalnym rozwiązaniem, powiedział Gehsmann, byłoby zazwyczaj podgrzanie kawałka tworzywa termoplastycznego i dociśnięcie go do tułowia Jonesa, tworząc w ten sposób prowizoryczną ortezę. Byłoby to jednak niezwykle restrykcyjne i utrudniałoby mu wykonywanie niezbędnych ruchów związanych z rzucaniem. Na szczęście – i nadchodzi moment odkupienia w hollywoodzkim stylu – Gehsmann i jego koledzy, Tim Skapek i Clark Bulleit, pracowali nad innowacyjnym projektem, który polegał na wykorzystaniu Skanowanie 3D oraz technologię druku 3D do tworzenia aparatów ortodontycznych i innych urządzeń wspomagających, które można prototypować i drukować niezwykle szybko. Jedyny problem? Nie został jeszcze właściwie przetestowany.

„Personel medyczny przyszedł do nas i powiedział: «Jeśli kiedykolwiek nadejdzie czas na zastosowanie naszej technologii 3D w konkretnym przypadku zastosowania medycznego, należałoby ją chronić» kontuzji obojczyka u naszego początkowego rozgrywającego, ponieważ może to pozwolić mu szybciej wrócić na boisko i zachować zdrowie, jeśli przyjmie trafienie” – Gehsmann przypomniał.

Studenci inżynierii wykonali skan 3D Jonesa i wykorzystali te dane do zaprojektowania i wydrukowania ortezy idealnie dopasowanej do niego – i tylko do niego. Pomyśl o tym jak o kratowej wersji szklanego pantofla Kopciuszka. „Udało nam się zastosować szybkie prototypowanie w połączeniu z drukiem 3D, aby było to optymalne rozwiązanie to pozwoliło mu wykonać [niezbędny] pełny ruch rzucania bez ograniczeń” – Gehsmann powiedział.

Kilka tygodni później, podczas meczu Jonesa o powrocie, Duke zdołał pokonać Virginia Tech 31-14. Jones pozostał zdrowy przez resztę sezonu, poprowadził drużynę piłkarską Duke do zwycięstwa w Bowl Game i tak też się stało ostatecznie wybrany z szóstego miejsca w drafcie NFL 2019 przez New York Giants, dla którego obecnie gra rozgrywający.

Dla Jonesa było to klasyczne zakończenie filmu sportowego, ale dla Gehsmanna, Skapka i Bulleita był to dopiero początek.

Demokratyzacja technologii sportowych

Skocz do przodu o kilka lat (chociaż tylko o kilka, odkąd założyciele PROTECT3D – wymawiane jako „chronieni” – mają dopiero po 20 lat), a projekt badawczy Duke stał się pełnoprawnym startupem. Celem firmy jest wykorzystanie tej obiecującej technologii do zmiany sposobu wytwarzania wyrobów medycznych i ochronnych dla sportowców. Zamiast kosztownego i czasochłonnego procesu, aplikacja firmy pozwala trenerom sportowym szybko skanować sportowców w czasie krótszym niż minuta za pomocą smartfon lub tabletu. Informacje te są następnie przesyłane do chmury i wysyłane do zespołu inżynierów-projektantów, którzy wykorzystują dane do tworzenia niestandardowych urządzeń dla sportowców, które następnie są drukowane i wysyłane.

„Mamy siedzibę w Karolinie Północnej” – powiedział Scapek Digital Trends. „Jeśli otrzymamy skan 3D, powiedzmy w poniedziałek, będziemy mogli zaprojektować i wydrukować ten produkt w 3D [od razu], wysłać go we wtorek, a klient na zachodnim wybrzeżu Kalifornii ma w środę dopasowane produkty, więc może zacząć z nich korzystać”.

To przykład demokratyzacji technologii sportowych w działaniu. „W najbardziej elitarnych kręgach lekkoatletyki od wielu lat istnieją dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązania na wszelkiego rodzaju urazy lub sprzęt” – kontynuował Skapek. „Kluczem do naszego podejścia i tym, co tak naprawdę staramy się zrobić, aby zakłócić rozwój branży, jest to, że te niestandardowe rozwiązania tradycyjnie wymagają dużej ilości pracy fizycznej. Wymagają ręcznego formowania, odlewania gipsu, rzeczy pracochłonnych i wymagających wysokiego poziomu umiejętności. Cała nasza misja polegała nie tylko na tworzeniu świetnych, niestandardowych urządzeń, ale [również] na sprawianiu, aby proces tworzenia niestandardowych urządzeń był o wiele płynniejszy i prostszy wydajne, bardziej dostępne i bardziej skalowalne – aby wprowadzić je do lekkoatletyki uniwersyteckiej, lekkoatletycznej w szkołach średnich, lekkoatletyki amatorskiej, do ludzi na całym świecie, Naprawdę."

Przyszłość sprzętu sportowego

Chociaż wiele urządzeń firmy zostało zaprojektowanych, aby pomagać osobom zmagającym się z kontuzjami, Skapek powiedział, że koncentruje się również na tworzeniu produktów zapobiegawczych, które pomogą utrzymać zdrowie sportowców bez kontuzji. Dotychczasowe produkty obejmują podkładki przeznaczone do ochrony przed bezpośrednim uderzeniem w kontuzjowane miejsca, a także różnorodne urządzenia „usztywniające i usztywniające” w przypadku urazów dłoni i nadgarstków. Do tej pory PROTECT3D przekroczył 500 wysłanych urządzeń, chociaż współzałożyciele przyznają, że wzrost spowolnił podczas pandemii.

„Budżet wydatków na sport wszystkich został zamrożony i nie pozwolono im inwestować w nowe technologie ani nic takiego” – powiedział Gehsmann. Na szczęście, gdy świat zaczyna wracać do normalności, liczby znów rosną – wraz ze wsparciem zewsząd, od NFL po drużyny piłkarskie z college'u.

„[Ceny są] trochę skomplikowane, ponieważ jesteśmy start-upem na małą skalę” – powiedział Gehsmann. „To się ciągle zmienia. Jednak sposób, w jaki współpracujemy z uniwersytetami i zawodowymi drużynami piłkarskimi, polega na licencjonowaniu oprogramowania, a następnie pobieraniu opłat bezpośrednio za poszczególne produkty. Ale ostatecznie, gdy się rozwiniemy i osiągniemy określoną skalę, mamy nadzieję, że druk 3D będzie kontynuowany ścieżkę do miejsca, w którym… nasze w pełni niestandardowe produkty są porównywalne z produktami dostępnymi na półce [standaryzowanymi] produkty.”

Zalecenia redaktorów

• NFL chce przewidywać kontuzje, zanim one wystąpią. Oto jak
• Odbiorcy hitów: najnowocześniejsza inżynieria, która sprawia, że ​​kaski piłkarskie są bezpieczniejsze niż kiedykolwiek
• Wewnątrz zadania wydrukowania w 3D idealnie smacznego steku
• Zawory do respiratorów wydrukowane w 3D pomagają włoskiemu szpitalowi dotkniętemu koronawirusem
• Technika druku 3D umożliwia wytwarzanie małych, bardzo szczegółowych obiektów w ciągu kilku sekund