Im MIT kam ein Kirigami-Verband auf, der die Biegungen der Gelenke wiederholt und nicht fällt

Ein elastischer Verband-Kirigami kann als Plattform für tragbare Elektronik dienen und ermöglicht es Ihnen, Medikamente in den Körper einzubringen

Es ist sehr schwierig, einen Verband an den Ellbogen- und Kniegelenken anzubringen. Selbst wenn alles richtig gemacht ist, gleitet der Verband nach mehreren Zyklen der Flexion-Extension. Darüber hinaus verursacht gewöhnliches Gewebe jeglicher Art nach einigen Stunden der Haut bekannte Unannehmlichkeiten. Jetzt haben MIT-Ingenieure versucht, eine neue Lösung zu finden, und es scheint ihnen gelungen zu sein .

Grundlage dieser Entscheidung ist Kirigami, die japanische Kunst, Figuren mit einer Schere herzustellen. Im Origami wird Papier nur ohne Messer oder Schere gefaltet. Daher hat das MIT einen neuen Verbandtyp entwickelt, der dank Schnittwunden an der Oberfläche mehr als 100 Zyklen der Flexion-Extension standhalten kann. Das Geheimnis ist die Lage der Längsschnitte relativ zueinander.

Die Forscher befestigten den „Kirigami-Film“ am Knie des Freiwilligen und stellten fest, dass der gewöhnliche Film jedes Mal, wenn sich das Knie beugt, der Belastung nicht standhält. Aber der „Kirigami-Film“ kommt damit hervorragend zurecht und hält nicht nur Spannung, sondern auch Kompression stand. Um das Potenzial des Films aufzuzeigen, schuf die Gruppe einen echten Verband. An seiner Oberfläche können verschiedene Miniatursensoren befestigt werden, die sowohl im Sport als auch in Krankenhäusern nützlich sein können.

Laut den Entwicklern erweitert die Idee, Kirigami bei der Herstellung dieser Art von Bandagen zu verwenden, die Möglichkeiten ihrer Verwendung. „Wenn wir jetzt über Elektronik sprechen, befestigen die Leute Geräte an Orten mit einer leichten Verformung. Aber wo die Verformung stärker ist, wird normalerweise nichts platziert. Ich denke, dass Kirigami eine Lösung ist, die die Verwendung tragbarer Elektronik ermöglicht, auch wenn sie zuvor noch nicht verwendet wurde “, sagte Ryuke Jiao, ein Sprecher des Entwicklungsteams.

Wissenschaftler veröffentlichten die Ergebnisse ihrer Arbeit in der renommierten medizinischen Publikation Soft Matter.

Die Arbeiten zur Erstellung des Kirigami-Films begannen im August 2016. Anschließend erhielt das Forscherteam von chinesischen Kollegen die Aufgabe, eine verbesserte Version des schmerzlindernden Verbandes zu erstellen. Ein chinesisches Unternehmen produzierte und verkaufte solche Verbände, war jedoch mit ihrer eingeschränkten Funktionalität nicht allzu zufrieden.

„Sie sind besonders in China weit verbreitet, aber wenn Sie versuchen, sie an den Ellbogen- oder Kniegelenken zu befestigen, erfüllt der Verband seine Funktionen sehr schnell nicht mehr und fällt einfach ab“, sagen die Entwickler des flexiblen Verbandes. "Dies ist ein großes Problem für das Unternehmen, und sie hat sie gebeten, es zu lösen."

Fast von Anfang an beschlossen die Entwickler, Kirigami als mögliche Lösung für das Problem auszuprobieren. Die Kirigami-Kunst hat sich über mehrere Jahrhunderte entwickelt und ermöglicht es Ihnen, komplexe Formen aus Papier zu erstellen, die nicht mit Origami hergestellt werden können. Es war diese Idee, die als Grundlage genommen wurde. Wie sich herausstellte, verbessert Kirigami nicht nur die Flexibilität des Ausgangsmaterials, sondern ermöglicht auch eine bessere Fixierung auf der Oberfläche des Arms oder Beins.

Die Testoptionen für den Verband wurden auf einem 3D-Drucker gedruckt, wodurch ein Verband beliebiger Form und nahezu beliebiger Größe hergestellt werden konnte. Der Film kann sowohl aus gewöhnlichen Polymeren als auch aus Metall hergestellt werden. Spezialisten führten Tests mit Biegen, Strecken und Komprimieren des Materials durch. Es stellte sich heraus, dass das Biegen des "Kirigami-Films" viel besser als gewöhnlich aushält.



Nach vielen Tests haben Wissenschaftler eine nahezu perfekte Option für einen Verband gefunden. Wissenschaftler haben bereits eine Patentanmeldung eingereicht, die anhängig ist. Sie arbeiten auch weiterhin mit einem chinesischen Unternehmen zusammen, von dessen Aufgabe aus das Projekt begann. Laut Unternehmensvertretern sind in China Bandagen, die Schmerzen lindern (zum Beispiel durch Dehnen), sehr beliebt, daher hoffen die Autoren der Idee, die Entwicklung bekannt zu machen.

Die Entwicklung selbst scheint beispielsweise im Vergleich zu bionischen Prothesen nicht allzu signifikant zu sein. Der Vorteil des „Kirigami-Films“ besteht jedoch darin, dass er aus einem speziellen Polymer besteht, mit dem auch Medikamente über die Haut in den menschlichen Körper injiziert werden können. Bandagen können jede Form haben und für eine Vielzahl von Aufgaben in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden - vom Sport bis zur, wie bereits erwähnt, medizinischen.