3D打印助癱瘓少年踢出2014年巴西世界杯第一球

今年全世界最重要的體育賽事恐怕就是在巴西舉行的2014年世界杯了。如果一切按計劃的話，全世界的數(shù)億觀眾將會在6月12日的舉行的世界杯揭幕戰(zhàn)東道主巴西隊和克羅地亞隊的比賽前看到一位癱瘓少年從輪椅上站起來，走到場地中央，開出2014年世界杯足球賽的第一個球。

借助意念控制（mind-controlled）技術(shù)和3D打印，這個原本癱瘓的少年用自己的大腦控制機械外骨骼來移動自己原本不受控制的腿。

開球少年將穿特制的頭盔，這是使用3D打印專門為其定制的。他/她的下肢將由一對高科技的外骨骼來支撐。同時會有電極放置在他或她的頭皮或大腦內(nèi)。

“當青少年想著走路時，電極會將大腦信號傳輸?shù)揭慌_小型電腦里，這臺電腦像一個背包一樣背在后面，由電腦將那些無線的指令信號轉(zhuǎn)化成運動�！�

  

這項開創(chuàng)性的工作是由杜克大學的Miguel A.L. Nicolelis博士領導的。Nicolelis是一名52歲的神經(jīng)科學家。他同時也參與了一個名為“重新行走（Walk Again）”的國際合作項目，該項目的目的是用技術(shù)來克服癱瘓。

“重新行走”項目得到了眾多科研機構(gòu)的支持，其中包括杜克大學神經(jīng)工程中心、慕尼黑技術(shù)大學，以及其它來自美國、德國、瑞士和巴西的大學。

科羅拉多州立大學的Idea-2-Product 3D打印實驗室已經(jīng)開發(fā)出了起到外骨骼功能控制作用的頭盔。據(jù)了解，頭盔上安置的電極對應著人的頭部的不同位置，以幫助他們的大腦更好地與電極溝通。因為頭盔必須進行定制，以適合佩戴者的頭部，研究人員利用3D打印技術(shù)幫助制造頭盔的內(nèi)襯。這個內(nèi)襯必須能夠保護頭部和電極，而且要與頭盔相匹配。

工程師們首先通過3D掃描為佩戴者的頭部，生成3D模型，然后使用橡膠類材料3D打印出一個頭盔內(nèi)襯的模型來。3D打印技術(shù)使他們能夠反復制作后再改進完善。如果在從前，這是一個復雜的過程，但是如今3D打印技術(shù)使一切變得簡單。最終開發(fā)團隊花了58小時38分鐘，用熱塑性聚氨酯（TPU）打印出了與佩戴者頭形吻合的柔軟的頭盔襯里。

為什么是世界杯？

Nicolelis從小在巴西圣保羅長大，對足球充滿熱情，他告訴CBS新聞：“世界杯是世界上最大的體育競賽，是全世界人共同關(guān)注的盛會。我們向政府建議，不要像常規(guī)的那樣用音樂或傳統(tǒng)儀式來填充開幕式，我們可以通過展示科學成果讓世界感到驚喜�！�

“體育可以成為溝通那些平時不太注意科技新聞的人們的一個很好的渠道。”他說。“我一直想向巴西的孩子們展示科學對社會有多么重要�！�