Varnejši šport s 3D natisnjenimi, hiperpersonaliziranimi blazinicami

Če ste kdaj gledali film o športu, ste ga videli. To je tisti trenutek, ki se zgodi na dveh tretjinah zgodbe, ko se neizogibna zmaga protagonistov nenadoma zdi veliko manj gotova. Morda navdihujoči mentor konča na urgenci in iz bolniške postelje mrmra motivacijske slogane. Morda neortodoksni trener osvoji ekipo, vendar ga vodstvo odpusti, ker razmišlja preveč izven okvirov. Verjetno ima zvezdniški igralec lacrossa krizo vere in se zaveda, da je hoče biti acapella pevec kot pa športnik.

Za tri soustanovitelje Protect3D, resnična različica tega trenutka se je zgodila med drugo in peto tekmo nogometne sezone univerze Duke pred nekaj leti, ko so bili ustanovitelji podjetja študenti inženirstva. Začetni podajalec moštva je bil med igro še posebej težko oproščen. Trdo se je spustil in ostal. Stvari so bile videti mračne.

"Bilo je naše zadnje leto," je za Digital Trends povedal Kevin Gehsmann. "Naš podajalec, Daniel Jones, ki zdaj igra za Giants in je bil naš sošolec in tesen prijatelj, je imel poškodbo ključnice."

Na srečo za Jonesa so njegovi prijatelji našli način, kako ga vrniti v igro.

Razbijanje kalupa

Običajna rešitev, je dejal Gehsmann, bi bila običajno segreti kos termoplasta in ga oblikovati v Jonesov trup, s čimer bi ustvarili začasno opornico. Toda to bi bilo tudi izjemno omejevalno, zaradi česar bi težko izvedel potrebne gibe metanja. Na srečo – in tu nastopi trenutek odrešitve v hollywoodskem slogu – so Gehsmann in soštudenta Tim Skapek in Clark Bulleit delali na inovativnem projektu, ki je vključeval uporabo 3D-skeniranje in tehnologijo 3D-tiskanja za ustvarjanje naramnic in drugih podpornih naprav, ki jih je mogoče narediti prototipe in natisniti neverjetno hitro. Edino vprašanje? Še ni bil pravilno testiran.

»Zdravstveno osebje je prišlo do nas in nam reklo: 'Če bo kdaj čas za uporabo naše 3D-tehnologije v določenem primeru medicinske uporabe, bo to za zaščito tega poškodba ključnice pri našem začetnem branilcu, ker bi mu to morda omogočilo, da se vrne na igrišče prej in ostane zdrav, če prejme udarec,« je Gehsmann odpoklican.

Študenti inženiringa so posneli 3D skeniranje Jonesa in uporabili te podatke za oblikovanje in tiskanje opornice, ki se bo popolnoma prilegala njemu – in samo njemu. Pomislite na to kot na rešetkasto različico Pepelkinega steklenega copatka. »S hitro izdelavo prototipov, skupaj s 3D-tiskanjem, smo ga lahko naredili za optimalno rešitev ki mu je omogočilo, da je šel skozi [potrebno] polno metanje brez omejitev,« Gehsmann rekel.

Nekaj ​​tednov kasneje, med Jonesovo povratno tekmo, je Duke uspel premagati Virginia Tech z 31-14. Jones je ostal zdrav do konca sezone, vodil nogometno ekipo Duke do zmage na Bowl Game in bil na koncu so ga New York Giants, za katere trenutno začenja, izbrali kot šestega skupnega na naboru lige NFL 2019 branilec.

To je bil klasičen konec športnega filma za Jonesa - za Gehsmanna, Skapeka in Bulleita pa je bil to šele začetek.

Demokratizacija športne tehnologije

Skočimo nekaj let naprej (čeprav le nekaj, odkar so ustanovitelji PROTECT3D – izgovarjajo se kot »zaščiteni« – šele v svojih zgodnjih 20-ih) in raziskovalni projekt Duke je postal polnopravni startup. Cilj podjetja je prevzeti to obetavno tehnologijo in jo uporabiti za preoblikovanje načina izdelave medicinskih ali zaščitnih pripomočkov za športnike. Namesto dragega in dolgotrajnega postopka aplikacija podjetja omogoča atletskim trenerjem hitro skeniranje športnikov v manj kot minuti z uporabo pametni telefon ali tablico. Te informacije se nato naložijo v oblak in pošljejo skupini oblikovalskih inženirjev, ki podatke uporabijo za ustvarjanje prilagojenih naprav za športnike, ki se nato natisnejo in pošljejo.

"Nahajamo se v Severni Karolini," je Skapek povedal za Digital Trends. »Če dobimo 3D skeniranje recimo v ponedeljek, lahko oblikujemo in 3D natisnemo ta izdelek [takoj], ga pošljemo v torek, in stranka na zahodni obali v Kaliforniji ima v sredo prilagojene izdelke, tako da jih lahko začne uporabljati.«

To je primer demokratizacije športne tehnologije v akciji. »V najelitnejših krogih atletike že vrsto let obstajajo prilagojene rešitve za vse vrste poškodb ali opreme,« je nadaljeval Skapek. »Ključ našega pristopa in tisto, kar poskušamo storiti, da bi motili industrijo, je, da te rešitve po meri tradicionalno zahtevajo veliko ročnega dela. Zahtevajo ročno oblikovanje, vlivanje mavca, stvari, ki so naporne in zahtevajo visoko stopnjo spretnosti. Naše celotno poslanstvo je bilo ne le ustvariti odličnih naprav po meri, ampak [tudi] narediti proces izdelave naprav po meri veliko bolj gladek, bolj učinkovit, bolj dostopen in bolj razširljiv – da ga prenesemo na univerzitetno atletiko, srednješolsko atletiko, amatersko atletiko, ljudem povsod, res.”

Prihodnost športne opreme

Medtem ko je bilo veliko naprav podjetja zasnovanih za pomoč ljudem, ki se soočajo s poškodbami, je Skapek dejal, da se osredotoča tudi na ustvarjanje preventivnih izdelkov, ki pomagajo ohranjati zdravje nepoškodovanih športnikov. Izdelki do zdaj vključujejo blazinice, zasnovane za zaščito pred neposrednimi udarci na poškodovanih območjih, kot tudi različne naprave za "opornice in opornike" za poškodbe rok in zapestij. Do danes je PROTECT3D presegel 500 poslanih naprav, čeprav soustanovitelji priznavajo, da se je rast med pandemijo upočasnila.

"Vsem je bil zamrznjen proračun za športne izdatke in niso smeli vlagati v novo tehnologijo ali kaj podobnega," je dejal Gehsmann. Na srečo, ko se svet vrača v normalno stanje, številke spet naraščajo – skupaj s podporo od vsepovsod, od lige NFL do univerzitetnih nogometnih ekip.

"[Cene so] nekoliko zapletene, ker smo zagonsko podjetje v majhni fazi," je dejal Gehsmann. »Nenehno se spreminja. Toda naš način dela z univerzami in profesionalnimi nogometnimi ekipami je licenciranje programske opreme in nato neposredno zaračunavanje posameznih izdelkov. Toda končno, ko rastemo in dosežemo določen obseg, upamo, da se bo 3D-tiskanje nadaljevalo pot do mesta, kjer … so naši popolnoma prilagojeni izdelki primerljivi s standardnimi [standardiziranimi] izdelkov.”

Priporočila urednikov

• NFL želi napovedati poškodbe, preden se zgodijo. Evo kako
• Hit Takers: Vrhunski inženiring, zaradi katerega so nogometne čelade varnejše kot kdaj koli prej
• Znotraj prizadevanja za 3D-tiskanje popolnoma okusnega zrezka
• 3D-natisnjeni ventilatorji pomagajo italijanski bolnišnici, ki jo je pretresel koronavirus
• Tehnika 3D-tiskanja v nekaj sekundah izdela majhne, ​​zelo podrobne predmete