Hur säkerställer man att en 3D-printad benprotes håller för de komplexa belastningar som uppstår i vardagen? Det är en fråga som forskare från Frankrike och Karlstads universitet nu arbetar tillsammans för att besvara.
Docent Dmytro Vasiukov, ursprungligen från Ukraina och verksam vid Institut Mines-Télécom i Frankrike, besöker Karlstads universitet inom ramen för projektet MORPH som Anton Tkachuk och Anders Biel, båda docenter i maskin och materialteknik vid Karlstads universitet, deltar i. Projektet fokuserar på att undersöka hur 3D-printade kompositmaterial, som används i proteser för personer med amputationer, påverkas av olika typer av belastningar.
– Moderna proteser utsätts för mycket komplexa krafter. När en person går, springer eller vrider benet uppstår kombinationer av tryck, vridning och skjuvning. För att kunna utveckla säkrare och mer hållbara proteser behöver vi förstå exakt hur materialen beter sig och när de riskerar att gå sönder, säger Dmytro Vasukov.
Unika tester vid Karlstads universitet
En viktig del av projektet är de experiment som genomförs vid Karlstads universitet. Forskarna använder en testmetod som gör det möjligt att studera sprickbildning och materialbrott under belastning på ett stabilt och kontrollerat sätt.
Metoden har tidigare använts för bland annat papper och limfogar, men nu ska den för första gången användas för att analysera 3D-printade material av den typ som används i proteshylsor, den del av protesen som ansluter till användarens ben.
– För den här typen av material saknas fortfarande standardiserade testmetoder. Därför är det särskilt värdefullt att vi kan genomföra de här studierna och ta fram ny kunskap om materialens hållfasthet, säger Anders Biel, docent i maskin- och materialteknik vid Karlstads universitet.
Forskning med betydelse för Ukraina
För Dmytro Vasukov och Anton Tkachuk har projektet också en personlig dimension eftersom båda ursprungligen kommer från Ukraina. Kriget där har lett till att många människor drabbats av svåra skador och amputationer, vilket har ökat behovet av avancerade och tillgängliga proteslösningar.
– Som forskare vill vi bidra till samhället. Utvecklingen av bättre proteser är ett område där vår forskning kan göra verklig nytta. Med tanke på situationen i Ukraina känns det särskilt meningsfullt att arbeta med frågor som kan förbättra människors livskvalitet och rörlighet, säger Anton Tkachuk.
Samarbetet bygger på långvariga akademiska kontakter. Genom projektet kombineras expertis inom materialteknik, mekanik och testning för att utveckla nästa generation av hållbara och tillförlitliga protesmaterial. Projektet finansieras av Svensk-franska forskningsföreningen (AFSR) som sedan 1976 har stöttat forskningssamarbeten mellan Frankrike och Sverige.
