Design de prótese transtibial de baixo custo constituída por biocompósitos: desenvolvimento e avaliação
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Data
2018-08-17
Autores
Santos, João Victor Gomes
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Os elevados investimentos em tecnologia e materiais de alto desempenho no mercado de produtos assistivos vêm resultando em equipamentos de alta sofisticação, porém de custo elevado, o que inviabiliza sua aquisição pela população de baixa renda. No Brasil, apesar de o Sistema Público de Saúde (SUS) possibilitar a obtenção gratuita dessas próteses, o serviço é caracterizado por falhas e longos períodos de espera. Dessa maneira, buscando atender essa demanda existente no Brasil por próteses de preço acessível para população de baixa renda, este presente estudo propõe o desenvolvimento de um produto alternativo aos convencionais através do desenvolvimento e a avaliação experimental de um protótipo de prótese transtibial fabricado com materiais sustentáveis de baixo custo. Por serem provenientes de fonte renovável, o emprego destes biocompósitos resultantes da junção de bambu e resina poliuretana à base de óleo de mamona, contribuiu para a redução do impacto ambiental e também para a redução do preço final do produto. Para as etapas de Projeto do Produto, foram adotadas metodologias específicas do design de produtos centrado no usuário, bem como metodologias para processamento de materiais e avaliação de protótipos. A adoção dessas metodologias e o emprego de softwares CAD e CAE durante toda a fase de projeto contribuiu para um desenvolvimento eficiente das etapas, auxiliando na prevenção de falhas e redução no tempo de produção. A qualidade dos compósitos e dos produtos resultantes da metodologia proposta pode ser notada nos resultados dos ensaios mecânicos que, mesmo preliminares, confirmaram a viabilidade de aplicação dos compósitos naturais na fabricação de próteses.
The high investments in technology and high-performance materials in the assistive products market have resulted in highly sophisticated equipment, but also with a high cost, which makes it unfeasible for the low income population. In Brazil, although the Public Health System (SUS) makes it possible to obtain these prostheses free of charge, the service is characterized by failures and long waiting periods. Therefore, the present study proposes the design of an alternative product to the conventional ones through the development and the experimental evaluation of a prototype of transtibial prosthesis manufactured with low cost sustainable materials. The use of these biocomposites, resulted from the joining of bamboo and polyurethane resin based on castor oil, contributed to the reduction of the environmental impact and also to the reduction of the final product price. For the Product Design stages, specific user-centered product design methodologies were adopted, as well as methodologies for processing materials and evaluating prototypes. The adoption of these methodologies and the use of CAD and CAE software throughout the design phase contributed to an efficient development of the steps, helping to prevent failures and reduce production time. The quality of the composites and the products resulting from the proposed methodology can be noticed in the results of the mechanical tests that, even preliminary, confirmed the feasibility of applying the natural composites in the manufacture of prostheses.
The high investments in technology and high-performance materials in the assistive products market have resulted in highly sophisticated equipment, but also with a high cost, which makes it unfeasible for the low income population. In Brazil, although the Public Health System (SUS) makes it possible to obtain these prostheses free of charge, the service is characterized by failures and long waiting periods. Therefore, the present study proposes the design of an alternative product to the conventional ones through the development and the experimental evaluation of a prototype of transtibial prosthesis manufactured with low cost sustainable materials. The use of these biocomposites, resulted from the joining of bamboo and polyurethane resin based on castor oil, contributed to the reduction of the environmental impact and also to the reduction of the final product price. For the Product Design stages, specific user-centered product design methodologies were adopted, as well as methodologies for processing materials and evaluating prototypes. The adoption of these methodologies and the use of CAD and CAE software throughout the design phase contributed to an efficient development of the steps, helping to prevent failures and reduce production time. The quality of the composites and the products resulting from the proposed methodology can be noticed in the results of the mechanical tests that, even preliminary, confirmed the feasibility of applying the natural composites in the manufacture of prostheses.
Descrição
Palavras-chave
Design, Prótese, Mamona, Bambu, Sustentabilidade, Prosthesis, Biocomposites, Bamboo, Sustainability