Forskarna Andrey Koptyug och Mikael Bäckström står bakom kapitlet i boken. Foto: Pressbild (kollage)

I våras släpptes boken “Advances in 3D Printing” där två forskare från Mittuniversitetet bidragit med ett kapitel om användningen av 3D-printing för att testa ny säkerhetsutrustning.

Vid Mittuniversitetets Sports Tech Research Centre i Östersund pågår sedan några år tillbaka forskning inom projektet Augmented Sports och det ligger till grund för kapitlet i boken, som är skrivet av forskarna Andrey Koptyug och Mikael Bäckström. Det handlar om hur artificiella kroppsdelar kan användas vid testning av säkerhetsutrustning.

– På grund av de potentiellt farliga situationer som kan uppstå, kan vi inte experimentera med människor för att ta fram ny säkerhetsutrustning. Inom säkerhetsforskning är det en ”catch 22”-situation: vi kan inte använda säkerhetsutrustning utan att bevisa att den är säker, men för att experimentellt bevisa att den är säker måste vi använda den. Fram tills nyligen var den enda vägen framåt att använda datormodellering, men det har sina nackdelar. Experiment är det ultimata valideringsverktyget, och nu kan vi genomföra tester med artificiella kroppsdelar vars egenskaper liknar mänsklig vävnad, berättar Andrey Koptyug i en intervju på Mittuniversitetets hemsida.

Fysiska och digitala tvillingar

Forskarna har utvecklat så kallade “physical twins” eller fysiska modeller av kroppsdelar. Dessa fysiska tvillingar är ett komplement till avancerade datorgenererade modeller, även kallade “digital twins”.

– Genom att använda 3D-printade modeller baserade på den exakta geometrin hos kroppsdelar, till exempel genererade av CT-skanningar, kan vi ta fram surrogat med hjälp av material som imiterar olika kroppsvävnader. Vi kan samtidigt placera flera sensorer inuti de syntetiska kroppsdelarna, vilket inte är tänkbart i mänskliga tester. Testförhållandena går att kontrollera i labbmiljö och dessutom kan vi jämföra våra resultat med de som genereras från datormodeller. På så sätt kan vi säkerställa att resultaten från båda tillvägagångssätten är konsekventa.

Kapitlet “Body Part Surrogates for Medicine, Comfort and Safety Applications” kan läsas här.