Рука помощи. Школьница из Воронежской области изобрела инновационный бионический протез

Пятнадцатилетняя жительница города Лиски Воронежской области Дарья Семина сконструировала уникальный бионический протез руки. Его особенность – невероятно низкая цена производства. На материалы для создания прототипа девочка потратила около 3 тыс. рублей, а модель из более качественных материалов, которую можно будет имплантировать человеку, по подсчетам изобретательницы, будет стоить около 15 тыс.

Протез предназначен для людей, потерявших кисть. Он должен устанавливаться хирургически и в полном смысле заменять утраченную конечность. Датчик на протезе улавливает двигательный сигнал, который передают нервные окончания человека. 

Специальная программа помогает электронному устройству его расшифровать. В результате человек может пользоваться искусственной рукой так же, как настоящей. Пока же это только прототип, движениями пластиковой кисти управляют с помощью пульта для моделей самолетов.

Почему школьница решила создать протез и как ей это удалось – в материале РИА «Воронеж».

«Захотелось помочь ребятам с ограниченными возможностями»

До подросткового возраста Даша не интересовалась техникой:

– Я занималась танцами, спортивной гимнастикой, фигурным катанием. Но лет в 12 я увидела мастер-класс по авиамоделизму от руководителя нашего лискинского Центра технического творчества Алексея Михайлова и захотела попробовать.

Дарья стала второй девочкой, которая пришла в эту секцию за всю историю ее существования. Со своим первым самолетом провозилась долго.

– Поначалу я даже не особо хотела ходить. Но потом Алексей Николаевич предложил поучаствовать в соревнованиях, и я как-то втянулась, – призналась школьница.

Со временем девочка оставила все спортивные кружки и сконцентрировалась на моделизме. Когда педагог увидел, что ученица делает успехи, он предложил ей вместе проводить бесплатные мастер-классы для детей.

– Мы часто проводим занятия для ребят с ограниченными возможностями. И там бывают дети, у которых нет какой-либо конечности. Мне просто захотелось им как-то помочь, – пояснила девочка.

Гениальное – просто

Свою идею Дарья обсудила с преподавателем. Посоветовавшись, они решили, что лучше делать именно протез руки.

– Мы подумали, что это будет востребовано, потому что за рубежом есть подобные проекты, а в России такого не запущено. У нас пользуются в основном известными марками протезов, а они дорогие. Я же хотела сделать качественный и дешевый, – пояснила девочка.

Информацию о том, как работают бионические протезы, Дарья нагуглила:

– В интернете есть много энциклопедий по протезированию рук. Там рассказывается о механизме протеза, как он работает, о руке человека, о том, как устроены человеческие конечности и что остается после ампутации руки.

Изготавливать протез решила на 3D-принтере. Устройство под рукой – в кружке авиамоделизма его используют для печати деталей самолетов.

Ладонь и пальцы Даша смоделировала в компьютерной программе и напечатала из пластика. В качестве мышц использовала леску. 

Роль суставов исполняют сервомашинки (устройства управления подвижными элементами в различных моделях – к примеру, в роботах). За передачу «нервных импульсов» по руке отвечает сложная программируемая электроника.

На создание прототипа Даша потратила около 3 тыс. рублей.

– Конечно, для изготовления протеза для имплантации человеку нужно будет использовать более качественные и дорогие материалы. Так что его стоимость в производстве возрастет и составит где-то от 5 тыс. до 15 тыс. рублей – подсчитала юная изобретательница.

Есть ли будущее?

Помимо дешевизны, у протеза от лискинской девочки много преимуществ. Первое – его легко повторить.

– Те «руки», которые делаются сейчас без использования технологии 3D-печати, невозможно продублировать. Здесь же все детали сохраняются, «руку» можно напечатать сколько угодно раз, – объяснила Дарья.

Кроме того, протез лишен существенного недостатка, присущего другим подобным разработкам. Обычно «рука», которая печатается на 3D-принтере, не может удерживать тяжелые предметы, так как имеет несовершенный хватательный механизм. В протезе, который придумала школьница, более точно скопирована работа человеческих мышц, поэтому им можно схватить и удержать тяжелый предмет.

– Благодаря этой особенности наш протез подходит даже для занятий спортом, – подчеркнула девочка.

Со своим изобретением Даша уже приняла участие в нескольких конкурсах, стала призером всероссийской конференции «Юные техники и изобретатели» и побывала на церемонии награждения в Государственной думе.

– Дашину разработку оценивают высоко. У обычных людей она часто вызывает восторг. Все хотят подойти, «поздороваться» с протезом, узнать, как он работает. Спрашивают о дальнейшем пути проекта, нашли ли мы инвесторов, – рассказал Алексей Михайлов.

Однако спонсоров, желающих помочь запустить Дашину разработку в массовое производство, пока не нашлось. Сама девочка и ее учитель такой цели себе пока не ставят.

– Чтобы в дальнейшем реализовать массовое производство таких протезов, нужно полностью переключаться на внедрение, просто жить этим, готовить огромное количество документов. А у меня была другая задача – развить у ребенка инженерное мышление и сделать так, чтобы он хотел помочь людям, оказавшимся в трудной жизненной ситуации, – признался Алексей Михайлов.

Юная изобретательница о поиске инвесторов и бумажной волоките тоже не думает. На носу очередные соревнования по авиамоделизму, и она готовит к ним новую модель самолета. Но все же хочется верить, что однажды Даше пожмет руку человек, которому установили изобретенный ею протез.