这门课作业做设计 聚焦健康科技

阮蝶

近期，上海交通大学密西根学院2019年冬季设计展开展。上海交通大学密西根学院由上海交通大学和美国密西根大学两所大学共同创办，旨在通过探索中美教育合作的巨大潛力，在中国建设一所世界一流的教学与研究型机构，培养新一代国际化、创新性、领袖型人才。学院每年举办的夏季和冬季设计展是该学院创新教育的特色内容之一。此次展览展出的44个项目涵盖了大一到大四的多项实验性课程项目，设计作品把焦点聚集在健康科技上。

可调节腕部骨折康复装置

日常生活中，一提到骨折就会和打石膏联系在一起。石膏固定的方式虽然结构简单、经济实惠且能起到强力固定作用，但这种固定方式不能满足骨折的手腕在康复过程中适时适度调整活动范围的需求，同时还存在着不透气、不雅观等问题。

为此，“可调节腕部骨折康复装置”小组想出了一个好点子：设计一款既美观又可调节的康复装置。该装置利用一种特殊的小型机械结构“e-Spring”，通过调整环形弹性材料的宽度和厚度，可以有效控制其拉伸的难度及可承载的力度。此外，他们还将装置设计成了像“钢铁侠”一样的外壳，内部分成内衬护腕、次级外壳，内衬护腕能对手腕起到保护和初步固定的作用，次级外壳作为e-Spring和杠杆系统的支撑平台。

大容量手控净水器

对全球一些地方的居民来说，喝水有时是一件非常不容易的事情，喝纯净水更是相当困难。

“大容量手控净水器”小组为此设计了一款纯手动可携带净水器，拥有这款神器，也就相当于随身携带了一个纯净水储存器。净水器通过三层过滤，利用脚踩泵将原水压入过滤器，原水首先通过盘式过滤器，被特殊的盘式过滤技术过滤掉直径大于200μ的颗粒，再由陶瓷过滤器过滤更小的颗粒和大部分细菌，最后利用脚踩泵提供的压力通过反渗透膜实现反渗透，去除病毒和离子，实现水质的软化。未来，项目小组还将进一步优化内部水管排布与过滤器结构，使整个装置更加轻便易携带，并提高水的净化速率。

自动理瓶机

“自动理瓶机”小组在装置的入口处放置斜坡使进入的瓶子横向储存，然后在斜坡底端连接带有挡板的皮带轮，挡板之间的卡槽可以带起单个瓶子。在皮带轮的另一边，小组成员设计了带有四块凸出的出口，凸出部分使得瓶口先通过出口，所以瓶子以统一朝向掉落。最终，塑料瓶有序地排列在出口通道，以备后续分离瓶身瓶盖等其他回收操作。

六边形模块化速建型房屋

目前的难民帐篷一般用塑料或布制成，易破损，使用寿命短，个人隐私难保证。

在这个项目中，项目组设计了一个伞形结构来实现框架的展开和收缩。他们创新地采用一种新型的对紫外线敏感的聚酯材料作为屋顶和墙壁。框架展开后，将材料展开并固定在顶部。在良好的光照条件下，经过几个小时暴晒，逐渐硬化成屋顶和墙壁。这种设计使得难民营内的大规模建筑更加高效，也使得非专业人士建造成为可能。另一方面，墙体安装的灵活性使得设计师可以根据特定的需求来安排六边形的庇护所，在保证居住者隐私的同时实现社区功能。

基于直写成型技术的3D打印机

该项目旨在设计和制造一种省时、节能、高精度、低成本的基于直写成型技术（DIW）的3D打印机。该项目选用FDM框架作为打印机框架，蠕动泵为打印机供料，光敏树脂作为打印材料使用，紫外线灯来固化打印产品。最终产品的工作流程如下：首先在电脑上使用打印软件Repetier将.stl文件转换为.gcode文件并把指令发送到打印机的主板，然后通过蠕动泵将存储在不透光烧瓶中的光敏树脂通过不透光软管挤入喷嘴。当材料从喷嘴中挤出时，打开紫外线灯来固化材料，最终得到打印成品。总地来说，3D打印机的速度和精度令人满意，但同时还存在着一些待解决的问题：蠕动泵自身的工作机制导致其不能完全稳定地进料，材料本身存在着气泡，使打印表面不够平整等。

可调节式婴儿抱袋

目前市场上已有许多婴儿抱袋产品，但他们大多都存在两个问题：婴儿姿势固定导致无法方便地更换姿势或将婴儿抱下，无法为婴儿提供柔软且贴合的支撑。

基于这两点问题，项目组设计了一款可调节式婴儿抱袋，他们的产品使用了分体式设计，家长可以很方便地在“家长背心”和“婴儿抱袋”的连接处调整婴儿的位置，使婴儿坐在胸前或平躺在胸前睡觉，也可以在不打扰婴儿的情况下将婴儿抱袋部分取下。婴儿抱袋的部分采用了柔软的海绵垫，并增加了许多海绵块来保证为婴儿提供全方位的支撑，保护婴儿柔软的颈部、背部等部位。同时他们使用了1：1的婴儿模型反复测试，确保产品安全、实用、可靠。

责任编辑：陈晓丽