Mensen met handamputaties ervaren moeilijke dagelijkse uitdagingen, vaak leidend tot levenslang gebruik van een prothese handen en diensten.

Een elektronische handschoen, of e-handschoen, ontwikkeld door Purdue University-onderzoekers kunnen over een prothetische hand worden gedragen om menselijke zachtheid te bieden, warmte, uiterlijk en zintuiglijke waarneming, zoals het vermogen om druk te voelen, temperatuur en hydratatie. De technologie is gepubliceerd in de editie van 30 augustus van: NPG Azië-materialen .

Terwijl een conventionele handprothese helpt om de mobiliteit te herstellen, de nieuwe e-handschoen bevordert de technologie door de realistische menselijke hand-achtige functies aan te bieden in dagelijkse activiteiten en levensrollen, met het potentieel om hun geestelijke gezondheid en welzijn te verbeteren door hen te helpen op een natuurlijkere manier te integreren in sociale contexten.

De e-handschoen maakt gebruik van dunne, flexibele elektronische sensoren en geminiaturiseerde op silicium gebaseerde circuitchips op de in de handel verkrijgbare nitrilhandschoen. De e-handschoen is verbonden met een speciaal ontworpen polshorloge, waardoor realtime weergave van sensorische gegevens en externe verzending naar de gebruiker voor post-gegevensverwerking mogelijk is.

Chi Hwan Lee, een assistent-professor in Purdue's College of Engineering, in samenwerking met andere onderzoekers van Purdue, de Universiteit van Georgia en de Universiteit van Texas, gewerkt aan de ontwikkeling van de e-handschoentechnologie.

"We ontwikkelden een nieuw concept van de zacht verpakte, sensor-geïnstrumenteerde e-handschoen gebouwd op een commerciële nitrilhandschoen, waardoor het naadloos past op willekeurige handvormen, Lee zei. "De e-handschoen is geconfigureerd met een rekbare vorm van multimodale sensoren om verschillende informatie te verzamelen, zoals druk, temperatuur, vochtigheid en elektrofysiologische biosignalen, terwijl het tegelijkertijd realistische menselijke hand-achtige zachtheid biedt, uitstraling en zelfs warmte."

Lee en zijn team hopen dat het uiterlijk en de mogelijkheden van de e-handschoen het welzijn van gebruikers van prothesehanden zullen verbeteren door hen in staat te stellen zich meer op hun gemak te voelen in sociale contexten. De handschoen is verkrijgbaar in verschillende huidskleuren, heeft levensechte vingerafdrukken en kunstnagels.

"De potentiële eindgebruiker kan elke handprothese-gebruiker zijn die zich ongemakkelijk heeft gevoeld bij het dragen van de huidige prothesehanden, vooral in veel sociale contexten, "zei Leen.

Het fabricageproces van de e-handschoen is kosteneffectief en kan in grote hoeveelheden worden geproduceerd, waardoor het een betaalbare optie is voor gebruikers, in tegenstelling tot andere opkomende technologieën, stem- en spiercontrole ingebed in de prothese tegen hoge kosten. Aanvullend, deze opkomende technologieën bieden niet de menselijke eigenschappen die de e-handschoen biedt.

Lee en Min Ku Kim, een technische doctoraatsstudent aan Purdue en een co-auteur van het papier, hebben gewerkt om de technologie te patenteren met het Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization. Het team zoekt partners om samen te werken in klinische onderzoeken of experts op het gebied van protheses om het gebruik van de e-handschoen te valideren en om het ontwerp van de handschoen te blijven optimaliseren.

"Mijn groep is toegewijd aan het ontwikkelen van verschillende draagbare biomedische apparaten, en mijn uiteindelijke doel is om deze technologieën uit het lab te halen en veel mensen in nood te helpen. Dit onderzoek vertegenwoordigt mijn voortdurende inspanningen in deze context, ' zei Leen.

Het werk sluit aan bij Purdue's Giant Leaps-viering van de wereldwijde vooruitgang van de universiteit op het gebied van gezondheid als onderdeel van het 150-jarig jubileum van Purdue. Dat is een van de vier thema's van het jaarlijkse Ideeënfestival, ontworpen om Purdu te laten zien als een intellectueel centrum dat problemen uit de echte wereld oplost.