Desarrollo de una prótesis low cost destinada a países en conflicto o en vía de desarrollo

Abstract

Introducción

El objetivo principal del proyecto se fundamenta en el desarrollo de una prótesis de mano que sea accesible para personas que lo necesitan en países con escasa capacidad económica. Por la encuesta mundial de la salud de 2004 se confirma que mientras que los países de bajos ingresos representan el 84 por ciento de la población mundial, ellos se llevan el 90 por ciento de la carga total de enfermedades. A este tema es necesario sumarle la necesidad mundial de cuidar el medio ambiente, la lucha por la sostenibilidad y el reciclaje con el fin de que las próximas generaciones puedan seguir viviendo en nuestro planeta. En los países en vías de desarrollo sufren el impacto medioambiental de la obsolescencia programada de los países más avanzados, así como, la acumulación de sus propios residuos en montículos que pueden afectar a su salud. Por lo que este proyecto busca sanar estos problemas proporcionando como extra una ayuda psicológica para las personas que día tras día sufren y conviven con los conflictos en sus países.

Metodología

A partir del estudio de su situación y de los recursos que disponen se implementa una prótesis de mano, para ello se comenzó con la visión de realizar un escaneo de una mano real para que sirviera de guía, sin embargo, los pequeños movimientos humanos involuntarios hicieron imposible conseguir una imagen precisa. Más tarde conociendo la existencia de hornos artesanales en esas zonas, se pensó en el reciclaje de plásticos y por lo tanto una ayuda sostenible. Con el propósito de dar forma al plástico, se pensó en una primera posible solución, un molde de escayola, pero debido a que no es muy frecuente en zonas en conflicto o en vías de desarrollo se acabaría descartando.

Molde de escayola

La segunda posibilidad era la creación de un molde de arcilla, material que podría ser accesible en muchas de estas zonas pero que por la imposibilidad de probar el proceso en las mismas condiciones que estos países, no se puede asegurar la total eficacia de la prueba.

Molde de arcilla

Finalmente, mediante el reciclaje de plástico, específicamente tapones de botellas, cuya accesibilidad se pudo comprobar poniendo como ejemplo el campo de refugiados de Doro en Sudán del Sur, y el reciclaje de las latas de refresco, se consiguió un molde con propiedades mecánicas adecuadas para soportar la temperatura que necesita el plástico para adquirir un estado maleable. Las latas de aluminio se recortaron en forma de lámina para moldearlas con unos alicates hasta conseguir la forma deseada. Así las latas se convierten en el molde que da forma a la prótesis.

Plástico en el horno

Se concluye con la comprobación de las propiedades mecánicas del Polietileno de alta densidad (plástico utilizado) mediante diferentes pruebas como flexión o dureza, consiguiendo una prótesis mecánica con una línea futura de desarrollo, asegurando utilidad y cualidades adecuadas para hacer más fácil la vida de muchas personas.

Resultados y conclusiones

Prótesis de mano obtenida Las dimensiones finales de la mano son (datos en centímetros), Palma 6x5,2x1,3 Dedo pulgar 4,6x1,4x0,7 Dedos 5,8x1,5x0,5

Obtenemos una prótesis mecánica con cualidades tales como una superficie lisa y agradable al tacto, con una resistencia a flexión σzrot = 32,66 MPa lo que permite a la prótesis soportar unos 20 kg antes de doblarse y 47 kg hasta la rotura. En caso de una posible flexión de la prótesis, el material podrí ser reutilizado para realizarla de nuevo. También como cualidad mecánica tiene una dureza HV= 3,52 Kp/mm2.

Así estaría lista para una línea futura en la que, mediante un proceso de unión junto con un procedimiento rústico, posiblemente del estilo de una polea, se podrá conseguir el movimiento de la prótesis al menos haciendo uso del efecto pinza. El efecto pinza consta del uso de tres de los dedos para coger cosas, adquiriendo por lo tanto una especial importancia el pulgar cuya función es esencial.

Efecto pinza Por lo que conseguimos un proceso low-cost en el que se reciclan botellas de plástico y latas haciendo uso de hornos artesanales, y debido a que lo realizarían ellos mismos, se ahorrarían el coste de ingeniería.

Lo que necesitarían exactamente sería: • Tijeras • Latas • Tapones de botellas de plástico Esto supone un presupuesto muy bajo y asequible.

Dimensión de mano

Mejor Calidad de vida física y psicológica, garantizando a las futuras generaciones mejores condiciones vitales.

Introduction

The main aim of this Project is the development of a hand prosthesis which is accessible for people needed in low income countries. The global health research made in 2004 reported that while low income countries mean 84 percent of the worldwide population, they suffer the 90 percent of total disease load.

In addition, it is necessary to take care of the world which is facing a difficult environmental state. Fighting for sustainability and recycling should be the foundation to guarantee the living of future generations. Developing countries deal with the environmental impact produced by the programmed obsolescence from the most advanced places, as well as their own residues stack in humps which can negatively affect their health.

Due to all these reasons, the project search to heal these issues providing as an extra psychological aid for people who endure and face conflicts every day.

Methodology

A hand prosthesis is implemented from the research about their situation and their resources. For this task, firstly a real hand was scanned in order to be a guide, however, little involuntary human movements made impossible to get a precise scan. Later, as we know people in these areas own rustic ovens, plastics could be recycled and so it could be a sustainable aid.

With the purpose of shaping plastic, one possible solution could be a plaster mold, although, this material is not very common in the places that we are interested to support. So this was discarded.

Plaster mold

The second possibility was the manufacturing of a clay mold, this material could be accessible in loads of these zones, but because of the difficulty of trying the process in the same condition as developing countries, it could not provide the total efficacy of the try.

Clay mold

Finally, by means of plastic recycling, specifically bottle caps which are accessible for them as we could check it in the refugees’ camp of Doro in South Sudan as an example, and by soda cans recycling; we acquired a mold with right mechanical properties to stand the temperatures needed in order to reach a malleable status of the plastic. Aluminum cans are cut with a sheet shape and they are bend with pliers until we get the desired shape. So cans become in a mold which give a form to the prosthesis.

Plastic in the oven

As a conclusion, High density polyethylene (plastic used) mechanical properties are checked by different tests such as bending and hardness. We reached a mechanical hand prosthesis which can be developed in a future line to get movement and to make easier people’s life. Results and Conclusions

Hand prosthesis Hand final dimensions are (datum in centimeter),

Palm 6x5,2x1,3 Thumb 4,6x1,4x0,7 Fingers 5,8x1,5x0,5

The mechanical prosthesis have some features such as an even and comfortable to touch surface, a bending resistance tension σzrot = 32,66 MPa which allows prosthesis to support around 20 kg before bending and 47 kg until it breaks. If some of these things happen, the material can be reused to get another prosthesis. Moreover, It has a Vickers hardness of HV=3,52 kp/mm2.

So a simple process is ready to obtain a prosthesis in a period of 7 hours with a future line. By, with a process of union and a rustic procedure, possibly similar to a tackle, the process movement could be reached. The main aim is the pliers’ effect, the back effort is used to open and close the hand, focus on three finger with the special importance of the thumb.

Pliers’ effect exemple

So all the low-cost material needed would be:

- Rustic oven - Plastic caps of bottles - Aluminum cans - Scissors

Very low and affordable Budget with no industrial cost because they develop their own prosthesis.

Better lifestyle quality not only physical, but psychological, it guarantee better health condition for the future generations.