PSYONIC ha sviluppato una mano bionica grazie alla stampa 3D

Nonostante il nostro sia un mondo in continua evoluzione tecnologica, ci sono ancora grandi sfide da superare per migliorare la qualità della vita di milioni di esseri umani. L’amputazione di un arto a seguito di un trauma colpisce più di 50 milioni di persone in tutto il mondo, mettendo questi pazienti di fronte a scelte molto difficili. Accettare e integrare la presenza di una protesi nella loro vita quotidiana può essere un percorso complesso, irto di sfide fisiche ed emotive. Il desiderio di questi pazienti è semplice: tornare a condurre una vita normale. Che ciò significhi guidare un’auto in modo indipendente, partecipare a delle attività sportive o semplicemente svolgere le faccende quotidiane di casa, l’autonomia è al centro delle loro preoccupazioni. Tuttavia, le protesi create tramite metodi tradizionali sono spesso deludenti. Capita infatti che siano rudimentali, costose e fragili, il che ne limita notevolmente l’accessibilità. Attualmente, solo una percentuale – circa il 10% – dei pazienti che necessitano di un braccio protesico avanzato può permetterselo. Tuttavia, i recenti progressi tecnologici promettono di cambiare questa situazione, offrendo nuove speranze a chi ha bisogno di arti protesici.

PSYONIC, fondata dal dottor Aadeel Akhtar, si pone all’avanguardia di questa tecnologia avanzata. Il suo obiettivo è rendere accessibili a tutti i pazienti degli arti robotici avanzati, senza compromettere la qualità e le prestazioni. Il risultato finale è la creazione di una mano bionica utilizzando la tecnologia di stampa 3D. Abbiamo incontrato il fondatore e CEO di PSYONIC, Aadeel Akhtar, per saperne di più su questo miglioramento tecnologico e scoprire come la stampa 3D stia aprendo nuove prospettive per l’autonomia e il miglioramento della vita delle persone con arti amputati.

3DN: Può presentare l’azienda PSYONIC e descrivere il suo legame con l’additive manufacturing? 

PSYONIC si dedica allo sviluppo di arti robotici all’avanguardia, accessibili sia agli esseri umani che ai robot. Fin dall’inizio della nostra impresa, una delle nostre priorità è stata quella di rendere accessibili i nostri dispositivi utilizzando la tecnologia della produzione additiva. Negli ultimi nove anni abbiamo perfezionato il nostro prodotto di punta, la mano bionica Ability Hand, attraverso nove iterazioni successive. I nostri primi passi sono stati caratterizzati dalla stampa 3D gratuita di modelli di mani ottenuti tramite l’uso della modellazione a deposizione fusa, per poi evolvere gradualmente verso la progettazione di modelli proprietari.

Questo ci ha permesso di acquisire una vasta esperienza nell’utilizzo della produzione additiva a basso costo per creare arti bionici all’avanguardia. Tuttavia, dopo aver ascoltato sia i pazienti che gli operatori sanitari, abbiamo identificato la difficoltà maggiore da superare: le loro protesi di fascia alta, realizzate su misura con stampaggio a iniezione e lavorazione meccanica, avevano la tendenza a rompersi a causa della loro composizione rigida. Per risolvere questo problema, abbiamo optato per un approccio robotico più flessibile, incorporando materiali come il silicone e la gomma a complemento dei componenti interni realizzati in 3D, per offrire una maggiore resistenza agli urti. Allo stesso tempo, abbiamo introdotto tecnologie avanzate, come la stampa SLA e SLS, nella fabbricazione dei nostri prodotti finali.

3DN: Come è nata PSYONIC?

Ho fondato PSYONIC nel 2015. Fin dall’età di sette anni il mio sogno era quello di progettare arti bionici. Questa idea è nata durante una viaggio in Pakistan, dove ho incontrato una ragazza a cui era stata amputata la gamba destra, che camminava con un semplice ramo d’albero come stampella. Questa esperienza ha avuto un enorme impatto su di me, spingendomi a intraprendere la missione di sviluppare arti bionici accessibili e a basso costo. Mentre stavo svolgendo il mio dottorato di ricerca presso l’Università dell’Illinois, un’opportunità mi ha portato in Ecuador nel 2014, dove ho potuto testare un prototipo preliminare della Ability Hand su un paziente di nome Juan Suquillo. Juan aveva perso la mano destra in un’esplosione durante un conflitto, 35 anni fa. Di fronte ai media internazionali, ha affermato di aver recuperato una parte della sua identità dopo essere riuscito ad afferrare un oggetto con la mano destra per la prima volta dopo 35 anni. In quel momento compresi che se avessi lasciato il mio progetto confinato al mondo accademico, questa commovente esperienza non sarebbe stata altro che l’argomento di un articolo di giornale. Decisi quindi di commercializzare la tecnologia e nacque PSYONIC.

I sensori posizionati sulla punta delle dita rilevano la pressione quando si prende in mano un oggetto. Trasmettono la sensazione del tattoo mandando delle vibrazioni al braccio.

3DN: Quali tecnologie di stampa 3D utilizzate per creare le protesi?

Utilizziamo diverse tecniche di produzione additiva per creare i componenti del nostro prodotto di punta, la mano bionica Ability Hand. Queste tecniche includono l’uso di stampanti FDM prodotte da Prusa e Mosaic, nonché la stampa SLA con apparecchiature di FormLabs e infine la stampa SLS con apparecchiature di SinterIt. I componenti che produciamo includono dita, palmi ed elementi strutturali interni rinforzati dall’incorporazione di materiali come fibra di carbonio, acciaio per molle e silicone. Inoltre, utilizziamo la stampa SLA per creare stampi di produzione, connettori, interruttori e adattatori.

3DN: Può spiegarci quali sono le diverse fasi della creazione di una protesi? 

Ci sono diverse fasi essenziali nel processo di produzione. In primo luogo, c’è l’assemblaggio delle trasmissioni, compresi i motori, gli encoder e i riduttori. Poi c’è la creazione delle dita, che prevede la costruzione di un osso interno, lo stampaggio del silicone, l’integrazione dei sensori di pressione e il fissaggio del metallo alle trasmissioni. Anche i palmi sono realizzati con rinforzi in fibra di carbonio per garantire la resistenza. L’elettronica è una delle componenti chiave, con un circuito stampato situato nel palmo, responsabile del controllo dei motori e della comunicazione Bluetooth con altri dispositivi. Infine, assicuriamo la completa impermeabilità utilizzando tessuti resitenti alla permeazione e sigillando il tutto. 

Una volta che la mano bionica è stata assemblata in tutti le sue componenti, viene inviata a un medico specializzato che la adatta al paziente. Il paziente personalizza poi una presa speciale per collegare la mano bionica al suo arto residuo. Grazie ai sensori muscolari, il paziente può controllare la mano bionica in modo intuitivo.

3DN: Quali sono i progetti futuri di PSYONIC? 

Stiamo lavorando attivamente su due progetti principali: inanzittutto vorremmo creare un’integrazione diretta del nostro dispositivo con le ossa del corpo umano e, successivamente, permettere un controllo neurale diretto tra il paziente e la protesi che consenta i movimenti e le sensazioni delle singole dita. Entro cinque anni, il nostro obiettivo è quello di sviluppare una gamba assistita in grado di sostenere un triathlon, dimostrando il nostro impegno a migliorare la mobilità umana.

È importante sottolineare che la nostra mano bionica viene utilizzata da robot in tutto il mondo ed è stata persino presa in considerazione per applicazioni spaziali da enti come la NASA e Meta. Se state progettando un robot per eseguire compiti umani, la nostra mano è ottimizzata proprio per questo scopo, rendendola la scelta ideale anche per robot avanzati. Il futuro si prospetta davvero entusiasmante.

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*Crediti per le foto : Dr. Aadeel Akhtar