Проект по физике и инженерии
Разработка конструкции медицинской трости на основе биомиметической модели скелета морской губки
- Предмет
- Физика и инженерия
- Тема
- Робототехника и конструирование
- Направление
- Техника, технологии и инженерия
- Класс
- 10 класс
- Результат
- Победитель
- Фестиваль
- Фестиваль проектных работ, 2022–2023
Аннотация
Проект посвящён разработке лёгкой и прочной медицинской трости для людей с ограниченными возможностями здоровья. Идея конструкции взята у природы: автор изучил строение скелета морской губки, который сочетает малую массу и высокую прочность, и перенёс его сетчатую структуру в несущую часть трости. Образцы с разными решётками испытаны в компьютерной симуляции, а затем напечатаны на 3D-принтере и проверены на сжатие прессом. Образцы с «губчатой» структурой выдержали осевую нагрузку почти в четыре раза больше, чем образцы с обычной диагональной решёткой. По итогам построена 3D-модель трости, которую можно подогнать под рост и параметры пользователя, и оценена экономическая целесообразность изделия.
Кратко о работе
- Цель
- Разработать конструкцию медицинской трости на основе строения скелета морской губки и проверить её механическую прочность.
- Как исследовали
- Подбор пластика по цене и прочности, компьютерное моделирование нагрузок, испытание на прессе 10 напечатанных на 3D-принтере образцов, построение 3D-модели трости.
- Что выяснилось
- Образцы со структурой, повторяющей скелет губки, оказались прочнее и упругее: их разрушающая нагрузка на 280% выше, чем у образцов с двухдиагональной решёткой.
Теги
Отметки экспертов
- Самые интересные примеры
Аннотацию и краткое описание подготовили эксперты фестиваля по тексту работы. Сама работа не публикуется.