Немецкие учёные упростили конструкцию протеза пальца: без электроники и сборки

В Германии учёные из нескольких институтов Fraunhofer создали новый тип пальца для косметических протезов руки. Устройство не требует электроники, моторов или сложной сборки — оно состоит из одной детали и может надёжно фиксироваться в четырёх разных положениях.

Разработка появилась в рамках проекта под названием «PRO». В нём участвовали специалисты из четырёх исследовательских центров Fraunhofer. Их цель — упростить конструкцию пассивных протезов, которые носят в первую очередь ради внешнего вида, но при этом хотят, чтобы пальцы хоть немного двигались и держали форму.

Вместо привычных шарниров, пружин и болтов команда предложила использовать особый материал — так называемый программируемый метаматериал. Его внутренняя структура устроена так, что позволяет детали «щёлкать» между устойчивыми положениями, как переключатель. Каждый сустав пальца может сгибаться на 30, 60 или 90 градусов и оставаться в этом положении без дополнительной фиксации.

Материал разрабатывали с помощью компьютерного моделирования, чтобы снизить нагрузку на конструкцию и продлить срок службы. Палец напечатали целиком на 3D-принтере — отдельные части собирать не нужно. Это упрощает производство и делает протез дешевле.

Такие решения могут пригодиться не только в протезировании, но и в промышленной автоматике — например, в мягких захватах для роботов. Технология позволяет уменьшить количество деталей в механизмах и повысить их надёжность.

Идея лежит в основе нового подхода к материалам: вместо сборки сложных систем из множества компонентов создаётся один «умный» элемент, который сам меняет поведение в зависимости от задачи.