A partire dagli anni settanta, la rilevante presenza di invalidi ha dato una grande spinta alla ricerca nel campo delle protesi. L’innovazione tecnologica nel settore ha portato alla produzione delle prime protesi, tuttora sul mercato, ad accumulo e restituzione di energia. La possibilità di realizzare questi componenti, con adeguate caratteristiche meccaniche e in grado di garantire una certa risposta elastica, è stata data dall’impiego dei materiali compositi. Dato il costante numero di persone che ogni anno subiscono un’amputazione, in seguito a problemi diabetici e vascolari o ad incidenti, la ricerca in questo campo continua, ed è sempre più legata alle aziende produttrici. L’obiettivo primario della ricerca riguarda la realizzazione di un componente protesico che sia in grado di replicare in toto un arto sano. Oggi si cercano nuove soluzioni volte ad aumentare l’efficienza energetica, migliorando la risposta elastica e cercando di replicare l’andatura dell’arto sano. Attualmente la quasi totalità delle protesi da corsa sul mercato è realizzata in materiale composito fibrorinforzato. Essendo richieste performance elevate, per questa applicazione sono utilizzati materiali molto performanti e di alta qualità; ciò ne aumenta i costi, rendendole di conseguenza non accessibili a tutti. Di recente, sta prendendo piede la diffusione di tecniche di monitoraggio non distruttivo (NDT) per il controllo di qualità di componenti in materiale composito ad alte prestazioni, utilizzati per lo più in ambito sportivo. E’ il caso delle auto, delle bici da corsa, ed anche delle protesi da corsa. L’uso di queste tecniche è importante per garantire un accurato controllo di qualità; può, altresì, essere utile per effettuare controlli periodici su componenti, evitandone sostituzioni anticipate o riparazioni non necessarie. Il presente lavoro riguarda lo studio di una protesi da corsa per amputati transtibiali. La protesi studiata è stata utilizzata in precedenza da un atleta e considerata a “vita finita”. In questo studio si è deciso di utilizzare, come tecnica di monitoraggio non distruttivo, la termografia a infrarossi. Il fine di questo lavoro è di rivelare l’eventuale presenza di difetti e di evidenziare le zone maggiormente sollecitate, per eseguire in futuro studi di ottimizzazione del materiale e della geometria del componente.

MONITORAGGIO NON-DISTRUTTIVO DI UNA PROTESI DA CORSAMEDIANTE TERMOGRAFIA IMPULSATA

LIBONATI, FLAVIA
2011

Abstract

A partire dagli anni settanta, la rilevante presenza di invalidi ha dato una grande spinta alla ricerca nel campo delle protesi. L’innovazione tecnologica nel settore ha portato alla produzione delle prime protesi, tuttora sul mercato, ad accumulo e restituzione di energia. La possibilità di realizzare questi componenti, con adeguate caratteristiche meccaniche e in grado di garantire una certa risposta elastica, è stata data dall’impiego dei materiali compositi. Dato il costante numero di persone che ogni anno subiscono un’amputazione, in seguito a problemi diabetici e vascolari o ad incidenti, la ricerca in questo campo continua, ed è sempre più legata alle aziende produttrici. L’obiettivo primario della ricerca riguarda la realizzazione di un componente protesico che sia in grado di replicare in toto un arto sano. Oggi si cercano nuove soluzioni volte ad aumentare l’efficienza energetica, migliorando la risposta elastica e cercando di replicare l’andatura dell’arto sano. Attualmente la quasi totalità delle protesi da corsa sul mercato è realizzata in materiale composito fibrorinforzato. Essendo richieste performance elevate, per questa applicazione sono utilizzati materiali molto performanti e di alta qualità; ciò ne aumenta i costi, rendendole di conseguenza non accessibili a tutti. Di recente, sta prendendo piede la diffusione di tecniche di monitoraggio non distruttivo (NDT) per il controllo di qualità di componenti in materiale composito ad alte prestazioni, utilizzati per lo più in ambito sportivo. E’ il caso delle auto, delle bici da corsa, ed anche delle protesi da corsa. L’uso di queste tecniche è importante per garantire un accurato controllo di qualità; può, altresì, essere utile per effettuare controlli periodici su componenti, evitandone sostituzioni anticipate o riparazioni non necessarie. Il presente lavoro riguarda lo studio di una protesi da corsa per amputati transtibiali. La protesi studiata è stata utilizzata in precedenza da un atleta e considerata a “vita finita”. In questo studio si è deciso di utilizzare, come tecnica di monitoraggio non distruttivo, la termografia a infrarossi. Il fine di questo lavoro è di rivelare l’eventuale presenza di difetti e di evidenziare le zone maggiormente sollecitate, per eseguire in futuro studi di ottimizzazione del materiale e della geometria del componente.
Atti della X Giornata di Studio di BIOINGEGNERIA
9788896398036
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