研究人员开发出低成本、环保的假肢
马来西亚佩利斯大学和纽卡斯尔大学的研究人员合作,利用当地从农业废料中提取的天然纤维,制造了一种低成本的下肢假肢窝,这将直接有益于当地社区的经济。该项目是两所大学联合研究项目的一部分,该项目获得了著名的研究环境链接(REL)资助,作为英国文化协会与马来西亚工业-政府高技术集团(MIGHT)管理的全球合作伙伴计划的一部分。REL赠款为合作伙伴国家和英国的申请机构提出的能力加强和合作活动提供财政支持,以发展和维持中长期关系。该项目由UniMAP机电工程学院的Mohd Shukry Abdul Majid副教授和Fauziah Mat副教授,以及纽卡斯尔大学科学、农业和工程学院的Tom Joyce教授和Kheng Lim Goh副教授领导。
“UniMAP拥有优秀的人才,优良的设施,并在协会的强有力领导下以复合材料研究专业知识而闻名。舒克里教授,”汤姆·乔伊斯教授说。“我们很高兴能够与UniMAP团队合作,在这个项目上为许多需要下肢假肢的人带来好处。”
具体地说,协会。舒克里教授和福齐亚教授在一名研究助理的协助下,正在研究开发天然纤维(如红麻纤维或松苹果叶纤维)的项目农业废弃物来自农业工业),用于增强塑料,用于制造下肢假肢插座。UniMAP拥有丰富的专业知识,利用合成纤维和天然纤维制造新型复合材料,应用于海洋、陆地运输和建筑行业。
“目前的假肢窝是由残肢的模具制成的。这确保了最佳的设计与舒适和有效的配合可以实现。这种假肢由碳纤维或玻璃纤维增强塑料制成,重量轻,具有良好的灵活性。”Shukry教授。
然而,随着世界努力实现COP26的目标,比如摆脱对石油和天然气的依赖,石油和天然气是塑料和碳纤维的主要来源,制造假肢插座的材料将变得更加昂贵,因为它们变得越来越难获得。REL项目的重点是使用从当地产生的废物中提取的天然纤维农业产业,以取代增强塑料插座的合成纤维,作为可行的医疗设备。由于假体窝的制作非常复杂,而且在制作过程中有很多阶段生产过程在美国,即使是引入天然纤维的想法也可能无法简单地降低对环境的负面影响。每个产品都有一个生命周期,周期中的每个阶段都会消耗能源,产生固体废物,排放温室气体。假体插座被制造、出售、使用,然后被处理掉。在一个消费者的使用寿命结束时,它不能被另一个消费者重用。然而,它可能会被回收或送往废物流。在后者的情况下,塑料(和天然纤维)材料和用于制造设备的能量都损失了。因此,使设备可回收可以节省材料和能源。纽卡斯尔大学研究员Goh副教授的工作包括进行生命周期评估,以确定假体设备在生命周期的每个阶段对环境的影响。目的是找出减少设备整体影响的机会。虽然进行生命周期评估并不简单,但确保假体设备满足医疗器械监管机构的要求也是具有挑战性的。 Prof. Joyce is a respected authority in medical device technology who has a knack for discovering problems and the cause of problems in medical devices, before it gets too late. He will provide invaluable expert guidance to the team in ensuring that the environmentally friendly prosthetic leg achieves regulatory approval and thus becomes available to the people who need them.
关于这个新设计,Goh副教授说:“我们将采用一种生态可持续的方法,在任何地方都不会有废物堆积;一个产品阶段的剩余材料和能源将成为其他行业的原材料。其中最好的部分是,可行性研究将有助于提出新的想法,如果仔细考虑,这些想法可能代表绿色发展的阶梯式变化方法假体套接字。”
“凭借其经济优势,佩利斯产生了大量的农业废物,比如松苹果叶纤维。考虑到天然纤维是固碳,从可持续发展的角度来看,将纤维充分利用是有优势的。这不仅将满足联合国可持续发展目标12的负责任消费和生产的目标,而且还提高了我们建立一个生态系统的雄心,该生态系统包括天然纤维的本地加工和供应,假体的制造,最后,回收行业,所有这些都可以由当地劳动力进行,”Goh副教授说。