In diesem Kontext entwickelt AIMPLAS, das Technologische Institut für Kunststoffe, eine intelligente „Klaue“, die die Rehabilitation von Patienten mit Verletzungen des Bewegungsapparates und eingeschränkter Mobilität durch Bewegungsführung und integrierte Drucksensoren erleichtert. Diese Sensoren überwachen und regulieren den auf die behandelte Extremität ausgeübten Druck. Konkret handelt es sich um einen flexiblen, klauenförmigen pneumatischen Demonstrator, der in Zusammenarbeit mit dem vom Valencianischen Institut für Unternehmenswettbewerbsfähigkeit (IVACE) geförderten Projekt SOFTRONIC entwickelt wird.
Wie Forschungsleiter Roberto Dart erklärt, ermöglicht die Integration flexibler Sensoren, die auf physikalische Veränderungen reagieren, in die vorgeschlagene Technologie die Überwachung von Parametern wie Verformung, Temperatur und Druck, um die Bewegungen einer Person während der Rehabilitation zu beurteilen und zu untersuchen. Darüber hinaus erlaubt die Verarbeitung weicher Roboter mittels additiver Fertigungstechnologien die individuelle Anpassung von Orthesen und Prothesen an die Bedürfnisse jedes einzelnen Patienten.
Das Institut entwickelt daher in Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen aus den Bereichen Gesundheit, Industrierobotik und additive Fertigung, wie Robotnik, Sinfiny, Tequir, IT3D oder dem Orthopädischen Zentrum Valencia, eine Lösung, die die verschiedenen neuen Technologien der Kunststoffbranche integriert, um intelligente Polymerbauteile für die Bereiche Industrierobotik und Gesundheit zu entwickeln. Dazu gehört ein hybrider und modularer Prüfstand für additive Fertigung, mit dem sich elastomere und/oder plastomere Materialien verarbeiten sowie leitfähige Tinten auf das Bauteil aufbringen lassen.
Die Kombination hybrider 3D-Drucktechnologien ist laut Roberto Dart „ein innovatives Element, da sie die Integration eines Netzwerks aus Aktoren, Sensoren, Steuerungen und Energiesystemen in Softroboter durch einen einzigen digitalen On-Demand-Fertigungsprozess ermöglicht und so ein vollständig individualisiertes Produkt entstehen lässt. Darüber hinaus erlaubt der konforme Multimaterialdruck die Integration von Elektronik und Sensoren in die Struktur des Softroboters, was das Selbstlernen und eine intensivere Interaktion zwischen Roboter und Umgebung fördert.“
Zunehmend personalisierte Medizin
AIMPLAS leistet einen Beitrag zur zunehmend personalisierten Medizin und arbeitet gemeinsam mit Asacpharma, Korott, Tequir R&D und IT3D am Projekt NUTRAFARM. Ziel ist die Entwicklung pharmazeutischer und nutrazeutischer Formulierungen zur Herstellung neuartiger und individualisierter Produkte mittels 3D-Druck. Die eingesetzte Technologie – Compoundierung oder Schmelzextrusion – ist äußerst vielseitig und ermöglicht die Entwicklung und Verarbeitung hochkomplexer Formulierungen in einem einzigen Schritt. Dies führt zu Energieeinsparungen, verbesserter Reproduzierbarkeit und Bioverfügbarkeit des Wirkstoffs und vermeidet den Verbrauch von Lösungsmitteln.
„Die eingesetzte Technologie ermöglicht nicht nur eine präzisere Dosierung der Medikamente für jeden Patienten, sondern auch die Herstellung von orodispersiblen Filmen in einem einzigen Schritt sowie von Filamenten für den FDM-Druck (Fused Deposition Modeling) oder von Pellets für den Direktdruck mit Druckern, die für dieses Format ausgelegt sind. Das Projekt reduziert die Verarbeitungsschritte und spart Material – mit allen damit verbundenen Vorteilen – und verbessert dank der verwendeten Technologie die Wirksamkeit und Freisetzung der Wirkstoffe“, betont Raquel Llorens-Chiralt, Projektleiterin von NUTRAFARM.
Diese Projekte werden vom Ministerium für nachhaltige Wirtschaft, produktive Sektoren, Handel und Beschäftigung der Regionalregierung von Valencia über IVACE-Zuschüsse mit Kofinanzierung aus dem EFRE-Fonds der EU im Rahmen des EFRE-Operationellen Programms der Region Valencia 2014–2020 finanziert. Die Zuschüsse sind für Technologiezentren in der Region Valencia zur Entwicklung nicht-wirtschaftlicher Forschungs- und Entwicklungsprojekte bestimmt, die in Zusammenarbeit mit Unternehmen für das Finanzjahr 2021 durchgeführt werden.
