IMMU Przykład procesu projektowego na bazie pracy licencjackiej Justyny Strociak i Magdy Gąsiorowskiej School Of Form, Industrial Design, Czerwiec 2015.
1
2
Napisałyśmy notatkę opisująca właściwości wiatru. Jest to dla nas podstawa, która pokazuje zakres dróg, którymi możemy pójść w celu określenia podstawy do stworzenia projektu. Wiatr jest wykorzystywany w wielu obszarach i posiada wiele znaczeń, co przekonuje nas o tym, że ma w sobie duży potencjał.
Powietrze należy do najpotężniejszych i najbardziej skomplikowanych zjawisk przyrody. Jest jednym z czterech żywiołów, jego działanie ludzie od tysięcy lat utożsamiają z ponadnaturalymi siłami. Wśród plemion indiańskich powstała legenda mówiąca o tym, że wiatr wypełniony jest dobrymi i złymi snami. Wytwarzane przez Indian łapacze snów miały za zadanie wychwycić dla śniącego dobre sny, a złe zatrzymać. Obiekty takie jak łapacze pomagały wydobywać magiczne właściwości ukryte w wietrze. Ludzie zaczęli dostrzegać, że siłę wiatru można wykorzystywać także do wykonywania konkretnych czynności ułatwiających życie i pracę. Żagle i śmigła wiatraków pokazały, że wiatr potra-
fi napędzać. Skrzydła ptaków i samolotów dzięki aerodynamicznym formom pokazały, że wiatr może wznosić i przenosić. Oprócz tego wiatr rozsiewa, suszy, chłodzi i tworzy dźwięki. Może wypełniać bardzo duże formy nie dodając im niemal ciężaru. Sam w sobie jest niewidzialny ale odczuwalny na skórze, a siła z którą działa jest zmienna. Rośnie od delikatnej, prawie nie odczuwalnej do bardzo silnej, niekiedy niszczącej.
Aby rozpocząć pracę nad dyplomem musiałyśmy określić hasło od którego rozpoczniemy research Research jest etapem, od którego zaczynamy pracę przy każdym projekcie i polega na zbadaniu zagadnienia, którym chcemy się zająć poprzez szukanie informacji, a także inspiracji wizualnych. Praca researchowa pojawia się nie tylko na początku procesu projektowego, powraca się często do niej w trakcie trwania projektu. Hasłem, które wybrałyśmy jest ,,wiatr’’.
WIA 4
Ta publikacja jest prezentacją procesu powstawania pracy dyplomowej dwóch studentek Industrial Design w School of Form w Poznaniu, Justyny Strociak i Magdy Gąsiorowskiej. Na początku zostaną wyjaśnione kluczowe w pracy hasła ,,wiatr” i ,,stabilizacja’’ a następnie poprzez serię prototypów przedstawiona zostanie droga do końcowej formy dyplomu.
ATR 5
Prześledziłyśmy historię obiektów, które powstały w odpowiedzi na warunki stworzone przez wiatr. Wykorzystują one jego według nas najciekawsze właściwości.
Ponad 4000 lat temu zaczęły powstawać pierwsze wiatraki, które przekładały energię pochodzącą z wiatru. Ułatwiały i przyspieszały codzienną pracę ludzi.
6
System wiatraka od tamtej pory nie zanika ale poszerza swoje zastosowanie. W Ameryce często wykorzystywano go do napędzania pomp wodnych.
7
W latach 80 XX wieku nastąpił rozwój przemysłowej energetyki wiatrowej. Masy powietrza zostały zamienione na energię elektryczną przy pomocy turbin wiatrowych.
8
Rezultatem badań nad efektywnością działania elektrowni wiatrowych jest wprowadzanie form, które mają osiągać coraz lepsze rezultaty w pozyskiwaniu energii.
9
Wzrost efektywności pracy wiatraków umożliwia budowanie ich w coraz mniejszej skali i dopasowywanie do nowych potrzeb człowieka. Stają się bardziej mobilne i przez to coraz łatwiej dostępne dla ludzi.
10
Temat energii odnawialnych jest również inspiracją do tworzenia zabawek, dzięki którym dzieci uczą się czym jest energia alternatywna i poznają sposoby na jej pozyskanie.
11
W architekturze zaczęto wykorzystywać występowanie silnych wiatrów na dużych wysokościach. Instaluje się wiatraki w celu zaspokojenia części zapotrzebowania budynku na energię elektryczną.
12
Aby wysoki budynek mógł efektywniej skorzystać z energii wiatru, planuje się także jego formę pod kontem aerodynamiki i opływowości. W tym przypadku z tyłu budynku zamontowana jest turbina, która przechwytuje ślizgający się po budynku wiatr i zamienia go na energię.
13
Skrzydła są świetnym przykładem aerodynamicznej formy stworzonej w naturze. Stawiając wiatrowi opór lub przybierając opływową formę zapewniają ptakom możliwość transportu.
14
Analiza ruchu i budowy skrzydeł ptaków miała duży wpływ na rozwinięcie nauki o aerodynamice i rozkwit transportu lotniczego.
15
Z kolei wykorzystanie wiatru do transportu na lądzie wyprzedza lotnictwo o całe wieki. Wykorzystanie żagli datuje się na 6000 43000 p.n.e i nic nie zapowiada końca ich używania.
16
Praca nad możliwością żagli doprowadziła do powstania kolejnego obiektu, służącego do zmiany trajektorii ruchu pojazdu.
17
Po przejrzeniu obiektów użytkowych zrobiłyśmy podsumowanie, w którym zebrałyśmy według nas najciekawsze funkcje wiatru. Podsumowanie tworzymy po każdym etapie researchu. Pomaga nam uporządkować znalezione informacje i wybrać te, które według nas mają potencjał.
FUNKCJE WIATRU
NAPĘDZA / TOCZY PRZYSPIESZA / ROZPĘDZA PRZENOSI UNOSI DAJE LEKKOŚĆ WYPEŁNIA FORMUJE ROZSIEWA / ROZWIEWA KRADNIE WZBURZA HAŁASUJE TRZASKA / UDERZA STRĄCA CHWIEJE GUBI SUSZY CHŁODZI
TRANSPARENTNY NIEWIDZIALNY NIENAMACALNY RÓŻNA SIŁA / SKALA JEST ZMIENNY ZNIKA / POJAWIA SIĘ PRZYBIERA RÓŻNE FORMY ODCZUWALNY haptycznie widoczny dzięki przedmiotom tworzy dźwięk dzięki przedmiotom
18
19
W kolejnym etapie na bazie research’u wypisałyśmy problemy, które powstają w wyniku działalności wiatru.
problemy
dużym wietrze. Jego konstrukcja nie jest przystosowana do nagłych, silnych podmuchów. 14. Chodzenie jest utrudnione i spowolnione wiatrem. 15. Hałas w uszach, szum. 16. Trudności w jeździe na rowerze podczas wietrznej i deszczowej pogody. 17. Dot. energii: istnieje duże uzależnienie w pobieraniu energii od dużych jednostek, korzystanie z energii alternatywnej mogłoby to rozwiązać.
1. Przez duże przestrzenie i zbyt rozbitą zabudowę miasta zużywają zbyt dużo energii. 2. Powstawanie częstych i nagłych podmuchów pomiędzy budynkami. 3. Nowe budynki wprowadzają zmianę w aerodynamice miast, co wpływa na: - Obniżanie jakości powietrza, brak napływu czystego powietrza z terenów niezabudowanych. - Powstawanie wietrznych tuneli na poziomie chodników, zatem: właściciele restauracji skarżą się na porywanie przez wiatr ich wyposażenia zewnętrznego (Toronto). 4. Drogi są z jednymi z głównych ciągów komunikacyjnych, które generują najwięcej zanieczyszczeń. 5. Poprzez zanieczyszczenia maleje ilość światła dochodzącego do ziemi. 6. Miasta stają się wyspami cieplnymi. W ciągu dnia budynki pochłaniają ciepło, w nocy je oddają. 7. Wiatry mogą przenosić choroby. 8. Raport Haning’a o zakłócaniu snu przez elektrownie wiatrowe mówi o syndromie turbin wiatrowych (badanie na 10 rodzinach zamieszkałych przy wiatrakach). 9. Wietrzne i otwarte tereny nie sprzyjają siedzeniu na zewnątrz. Występuje tam potrzeba stosowana zasłon (windbreaker). 10. Utrudnienie czytania gazet. 11. Bałagan we włosach, dyskomfort, kurz, pył, latające śmieci. 12. Upośledzenie komfortu chodzenia. 13. Używanie parasola jest utrudnione przy
20
W odpowiedzi na znalezione problemy stworzyłyśmy listę pytań, na które możemy odpowiadać projektem.
PYTANIA
A. Jak przygotować się na mocny i nagły podmuch wiatru? B. Czy farma przyszłości może wpłynąć na oczyszczenie powietrza w mieście? C. Jak zmniejszyć zanieczyszczone powietrze przy drogach? D. Jak wykorzystać miejsca, w których występują nagłe podmuchy w pozytywny sposób? E. Jak można poprawić jakość? i natężenie powietrza w miastach poprzez samą reorganizację przestrzenii? F. Czy jesteśmy w stanie zminimalizować ultradźwięki? (syndrom turbin wiatrowych) G. Jak stworzyć bardziej lokalny system wytwarzania i pobierania energii? H. Czy możemy sprawić, żeby korzystanie z energii alternatywnej stało się dla ludzi nawykiem jak recycling? Wtedy taka energia będzie mogła stać się masowa. (a lot of simple things that we can all do) I. Jak z miasta już istniejącego stworzyć miejsce bardziej energetycznie zrównoważone? J. Czy można (parametrycznie) dostosować wiatrak do potrzeb szerokiej rzeszy klientów (wielkość, wydajność, rodzaj dzwięku)?
21
PORADZENIE SOBIE Z PORYWAMI WIATRU / CHĘĆ OSŁONIĘCIA SIĘ PRZED WIATREM
problem: (A) Jak przygotować się na mocny i nagły podmuch wiatru? dotyczy: ludzi, rzeczy obszar: duże miasta na świecie, rejon z wieżowcami od 10 pięter (blokowiska) technologia: ? materiał: ? istniejące rozwiązania: kurtki, parasole, ściany (przystanki), windbreak
22
Zwykle po czasie szerokiego badania zagadnień decydujemy się aby zawęzić obszar pracy do maksymalnie 3 zagadnień. Wybór pozwala nam skupić się na najważniejszych według nas tematach i skonkretyzować dalszą pracę w poszukiwaniu problemu, który byłby osadzony na realnych potrzebach.
23
NOWY SYSTEM ENERGETYCZNY
problem: (H) Czy możemy sprawić, żeby korzystanie z energii alternatywnej stało się dla ludzi nawykiem jak recycling? Wtedy taka energia będzie mogła stać się masowa. (a lot of simple things that we can all do) dotyczy: ludzi w mieście i na wsi, środowiska obszar: ? technologia: ? materiał: ? istniejące rozwiązania: głównie koncepty nie docierające do szerokiej rzeszy ludzi, często kosztowne
24
25
ZBIERANIE ENERGII Z ZASTANYCH, RUCHOMYCH OBIEKTÓW / PODNOSZENIE JAKOŚCI POWIETRZA W MIEŚCIE
problem: (B) Czy farma przyszłości może wpł ynąć na ocz yszczenie powietrza w mieście? dotyczy: życia w mieście obszar: miasto technologia: biotechnologia materiał: rośliny istniejące rozwiązania: głównie koncepty, wysoki koszt rozwiązań
26
27
Po weryfikacji 3 problemów podjęłyśmy decyzję, o zmianie obszaru, w którym będziemy pracowały. Ze względu na specjalizację, na której studiujemy industrial design - uważamy, że dużo trafniej uda nam się odpowiedzieć na problemy związne z człowiekiem niż z architekturą. W celu opracowania nowych trzech problemów zbadałyśmy obszary bliżej człowieka. Były to głównie ubrania specjalistyczne, ubrania funkcyjne, skafandry. Obiekty, które na różne sposoby łączą człowieka z tematem wiatru.
PRZEJŚ ZE SKA XL DO 28
ŚCIE ALI XS 29
1. Miejsca, w których człowiek styka się z wiatrem i stara sobie z nim poradzić. Ubrania, które mu w tym pomagają.
Wykorzystanie żagla, płachty, płaszczyzny do transportu człowieka.
Wykorzystanie oporu powietrza do unoszenia się, kontrolowanego spadania.
Wykorzystanie oporu powietrza.
W połączeniu ze skafandrem ciało człowieka staje się formą, która na podstawie ułożenia ciała i jego ruchów kieruje lotem.
Odzież, która pomaga radzić sobie z problem nagłych porywów połączonych z innymi warunkami atmosferycznymi jak np. deszcz.
31
2. Ciekawe funkcje ubrań skierowały nasze poszukiwania w kierunku specjalistycznej odzieży. W dużej mierze przyglądałyśmy się funkcjom odzieży sportowej masowo stosowanej i odzieży w trakcie badań.
Poprawa aerodynamiki ciała.
Poprawa aerodynamiki ciała, perforowany materiał.
Poprawa hydrodynamiki ciała.
32
Podniesienie efektywności organizmu przez konkretny ucisk na ciele.
Wzmocnienie całej sylwetki.
Podniesienie wytrzymałości kończyn.
33
3. Skafandry dla nurków, kosmonautów i pilotów należą do grupy najbardziej wyspecjalizowanej odzieży, która pomaga przetrwać w najbardziej ekstremalnych warunkach. Dziedzina przemysłu kosmicznego jest szczególnie ciekawym tematem m. in. ze względu na to, że zaczęła się rozwijać jej komercyjna gałąź (commercial space industry). To otwiera drogę do nowego sposobu myślenia o przedmiotach, które powinny się znaleźć w tej przestrzenii.
Instalacja z zamkniętym wewnątrz gazem lub płynem, izolująca przed warunkami zewnętrznymi.
W dziedzinie ,,Commercial space ndustry” ważnym aspektem jest podnoszenie komfortu użytkowania sprzętu kosmicznego.
34
Skafander przeciwciążeniowy (g- suit). Kostum, który przez wywieranie ciśnienia na nogi wpływa na efektywność pilota. Dzięki temu jego organizm może znieść większe przeciążenia.
Możlliwość regulacji wydajności skafandra w zależności od warunków na zewnątrz.
Projektowanie skafandrów staje się coraz bardziej otwartą dziedziną, wykraczającą poza krąg specjalistów NASA.
35
Po raz kolejny wyłoniłysmy trzy hasła. Tym razem w centrum naszych decyzji stanął człowiek.
TRZY HASŁA 36
1. system izolacyjny / grzewczy / chłodzący
System dookoła człowieka, który wykorzystywałby wydychane powietrze do ogrzania, izolacji lub chłodzenia ciała.
37
2. system izolacyjny / grzewczy / chłodzący
System dookoła człowieka, który wykorzystywałby w układzie wpompowany gaz lub ciecz do ogrzania, izolacji lub chłodzenia ciała.
38
3. tarcza przeciw-wietrzna
Wytworzenie narzędzia, systemu narzędzi lub dostosowanie sylwetki człowieka, by pomóc w walce z porywami wiatru.
39
W kolejnym etapie określiłyśmy obszary, w których nowe koncepcje mogłyby funkcjonować. W tym celu skonsultowałyśmy się z wykładowcami i na podstawie rozmów z nimi stworzyłyśmy schemat. Następnie wypisałyśmy tematy, na które zostałyśmy naprowadzone.
40
Gaz zamknięty w systemie jest bardzo dobrym stabilizatorem. Ten system mógłby być częścią odzieży funkcyjnej. Taki wniosek wyciągnęłyśmy po konsultacji i w tym kierunku postanowiłyśmy dalej rozwijać nasz projekt. Czas, który poświęcamy na kolejne poszukiwania daje nam możliwość znalezienia problemu, którego rozwiązanie nie jest jeszcze oczywiste.
1.RATOWNICY + MEDYCYNA
3. SPORT
pracownicy kopalnii gopr / wopr / góry stabilizacja bleeding problem epidemia choroby / skafander potliwość
odzież funkcyjna masaż stabilizacja potliwość
2. PODRÓŻE
4. DZIECI
lot samolotem / ruszanie łydkami długie podróże krążenie krwi odzież funkcyjna odczuwanie komfortu masaż
ewolucja inhalatorów utrzymywanie ciepła odzież funkcyjna choroby / skafander
41
Drugim bazowym hasłem po „wietrze” jest teraz dla nas stabilizacja. Na początku musiałyśmy ustalić w jaki sposób będziemy to hasło rozumiały.
STAB ZACJ 42
Wykorzystywanie wiatru jako źródła energii wzrasta wraz ze śmiałością człowieka do głębszego wchodzenia w dialog z naturą. Lepsze zrozumienie zasad działania powietrza pozwala na wzrost efektywności w wykorzystywaniu go w coraz mniejszej skali, dopasowując się do nowych potrzeb człowieka. Postanowiłyśmy pracować nad systemem, w którym powietrze pozostaje
zamknięte wewnątrz systemu, aby lepiej wykorzystać jego możliwości bez uzależnienia od zmiennych warunków atmosferycznych. Taki system pozwoli na lepszą kontrolę parametrów wpływających na jego działanie. Wypełnianie systemów gazem o różnym ciśnieniu będziemy nazywały stabilizacją.
BILIJA 43
Przez udzielenie odpowiedzi na zadane pytania określiłyśmy parametry, które mają wpływ na zachowanie stabilizowanych systemów. Z tych informacji będziemy mogły skorzystać później, co pozwoli nam bardziej świadomie panować nad działaniem prototypów.
W jaki sposób ciśnienie stabilizuje?
Zmiana ciśnienia w komorze wpływa na:
Ciśnienie powietrza w komorze spowodowane jest kolizją pomiędzy cząsteczkami, a ścianą komory. Cząsteczki są w ciągłym ruchu, poruszają się w linii prostej, aż zderzą się ze sobą lub ścianką komory. Efektem kolizji jest wzrost ciśnienia, a w efekcie stabilizacja komory.
Sprężystość, ruchomość, objętość, formę, wyporność komory. W jaki sposób można pompować? Główne rodzaje pompek : spiralna, poduszkowa, wachlażowa, tłokowa, elektryczna. Nabojami z gazem. Płucami człowieka.
W jaki sposób można wpłynąć na zmianę ciśnienia wewnątrz komory:
Czym stabilizujemy?
Poprzez zmianę rozmiaru komory, zwiększenie ciśnienia gazu w komorze (dopompowanie, odpompowanie), zmianę temperatury na zewnątrz komory, potrząśnięcie komorą.
Medium w stanie ciekłym, gazowym jak i stałym.
44
Zbadałyśmy na jakich zasadach wykorzystywana jest stabilizacja w organizmach żywych i obiektach użytkowych. Znalazłyśmy w ten sposób szereg funkcji, które informują nas do czego użycie stabilizacji mogłoby być najodpowiedniejsze.
PRZYKŁADY SYSTEMÓW STABILIZUJĄCYCH w naturze
45
ruch UKWIAŁ - powolna zmiana formy, powolne dopasowywanie się, ruchy rozciągnięte w czasie, - przybieranie kształtu dzięki wpompowaniu gazów + płynów - wypompowywanie - ruch nagły, w jedną stronę zmiany powolne, w drugą stronę zmiany nagłe, można też zastosować to w odwrotną stronę - struktura (mięśnie) tylko jako dodatek pomoc w z mianie formy, płyn lub gaz jako rzecztwisty napęd
KRAB - coś co działa ze sztywnym supportem, ale jakiś czas radzi sobie także bez. - przykładowo w momencie kiedy musimy się umyć, zdejmujemy osłonę naszego systemu, albo ją zakładamy - innym momentem może być zastosowanie systemu kiedy potrzebujemy wykonać czynność wymagającą większej ruchomości, (nie mamy wtedy 100% sztywności ale przez chwilę możemy sobie na to pozwolić) - wprowadzenie powłoki z gazem, płynem pozwala nam na funkcjonowanie w nowych warunkach - dopompowanie pozwala nam na użycie większej siły w rękach, nogach, dłuższa wytrzymałość, większa moc - po zdjęciu zewnętrznego systemu struktura wewnątrz sztywnieje, próbuje przejąć funckję struktury chroniącej
46
odpowiednia głębokość ŻÓŁW WODNY - osiąganie odpowiedniej głębokości poprzez odpowiednią zawartość gazu w organizmie - dodatkowe naboje z co2, które natychmiast pomagają się wynurzyć? - system sterowania dla nurków, by łatwiej mogli utrzymywać równowagę - przeniesienie tego systemu zmiany wysokości ze względu na objętość gazu poza wodę
przyspieszenie MEDUZA - w pojeździe powietrze mogłoby być wyłapywane, zbierane, kompresowane i później użyte do przyspieszenia - zmieniająca się foma pojazdu mogłaby dostosowywać się do warunków zewnętrznych (powiew powietrza), zmniejsza to zapotrzebowanie energetyczne - system pomagający się poruszać człowiekowi, rehabilitacja? - system, który odciążałby partie mięśni, osoby starsze - łokieć jako blokada systemu - gaz przepycha płyn, wewnątrz sztywnieje, próbuje przejąć funkcję struktury chroniącej
47
obrona UKWIAŁ - rych wpływa na zmianę ciśnienia w komorach, może ruchami jednej ręki jesteśmy w stanie pobudzać drugą do tych samych ruchów? - ruchami swojej ręki może możemy ruszać ręką czyjąś? - mechaniczne (?) zamykanie i otwieranie komór wpływa na twardnienie określonych części “ortezy”, - wkłada się coś na ręke i poprzez uciśnięcie (folia bąbelkowa) rzecz sztywnieje.
zwracanie uwagi FREGATA WIELKA - bodziec niekoniecznie fizyczny, mógłby wpływać na zmiany w formie struktury, działanie na strukturę z daleka - skupienie się na wrażeniach jakie wywołuje projekt - wykorzystanie kompaktowości rozwiązań dmuchanych i możliwości ich nagłego pojawienia się do systemów ostrzegania.
48
zmiania formy MOTYL - możliwość szybkiem zamiany skali obiektu - pomimo to, że delikatne i lekkie rozwiązanie - może przybrać duże rozmiary - reagowanie struktury na bodźce, reagowanie struktur na bodźce
stabilizacja formy LIŚĆ - po wprowadzeniu płynu, gazu,komory się rozszerzają, sztywnieją - w zależności od warunków zewnętrznych zmieniane są właściwości rośliny, potrzeba dostosowania się, przygotowuje się do stawianiu czoła innym warunkom, inteligentny ciuch który działałby na warunki atmosferyczne - druk 4d, zmiana kształtu od wewnatrz, wysysanie powietrza
49
uformowanie ZIEMNIAK - zmiana np. wewnątrz mogłaby wpływać na zmianę na zewnątrz faktury, ciepła - w stanie surowym taki sam worek, po wprowadzeniu różnego ciśnienia mógłby przybierać różną formę - kończyna, która jest wewnątrz w razie zmiany temperatury, bądź innych czynników, mogłaby wpływać na zmianę lub właściwości struktury (zanik mięśni i ścięgień, alarmowanie użytkownika o wiotczeniu, zrób coś z tym!) zewnętrzna warstwa przez kontakt z powietrzem nie kurczy się) - tak samo zmiana środowiska, jego temperatura, ciśnienie atmosferyczne, wilgoć mogłaby mieć wpływ na zmianę struktury
odciążenie szkieletu DINOZAUR - air sack nie jako budulec struktury, ale jej część usztywniająca, dopychająca, pomniejszająca wagę, ogrzewająca, izolująca itp. - pozytywne zastosowanie w ciężkich obiektach, odczuwalna jest wtedy znaczna różnica - ułożenie powietrznych woreczków powinno pozostawiać ścieżkę dla powietrza, aby umożliwiać wietrzenie - doświadczenie z gripem, orteza - grip
50
funkcja fonetyczna - rezonacja dźwięku ZATOKI PRZYNOSOWE - wypisane są funkcje, które mógłby również spełniać nasz system - są schowane wewnątrz głowy, dookoła mają system, który je stabilizuje, a także chroni - bardzo ciekawa jest ich forma, różnica głębokości w ułożeniu - działanie w symbiozie z innymi mechanizmami
termoizolacja OWCA MERINO - system, który łączyłby warstwy gazu, połączenie różnych gazów? połączenie warstw gazowych razem z warstwami innych materiałów do uzyskania nowych funkcji takiego materiału. - im większy odstęp, tym większa izolacja, system w którym można sobie nadmuchać komory, aby uzyskać wewnątrz systemu konkretne ocieplenie - w zależności od pompowania zmienia się ilość i wielkość bąbli - komór - umiejscowienie worka powietrznego wpływa na zaginanie systemu - żebrowanie, niezależne elementy - taśmy które dopasowują się do mięśni - powietrze które robi 4d
51
PRZYKŁADY SYSTEMÓW STABILIZUJĄCYCH
- bardzo mały obiekt, który może wpłynąć na sytuację poszkodowanych ludzi - mądre połączenie technologii i nadmuchanego worka - bardzo dobra wyporność
- mądry system rozprowadzania powietrza w konstrukcji - konstrukcja jest ultralekka - innowacyjne zastosowanie systemu tensairity w namiocie, stabilizacja w różnych kierunkach
- dodanie funkcji do standardowego obiektu, co nie wpływa na jego użytkowanie - mądre przeniesienie istniejącego rozwiązania w rejon potrzebujący tego rozwiązania - pojawia sie tylko jak tego potrzebujesz - pojawia sie w środku standardowej rzeczy - czy nie pogarsza to położenia ofiary? - czy można zastosować taki system w innych warunkach?
52
- jasne i mądre postawienie problemu i rozwiązanie go w bardzo prosty sposób istniejącym w innych obszarach (folia bąbelkowa) rozwiązaniem - nie wprowadza to kolejnego ciężaru do torby
- nieoczywista hybryda dwóch środowisk: chodzenie, siedzenie - rozwiązanie na auto pompowanie systemu - noszone krzesło jest tak lekkie, że go nie czuć - funkcja wpleciona w ciuch - skafander funkcyjny - trafienie w nomadyczny trend - wykorzystanie ruchu ciała do pompowania
- wydaje się być mniej szkodliwy dla pasażera - system prawdopodobnie chroni lepiej okolice serca - produkt ma pojawić się na rynku (rynkowość rozwiązania)
53
- niespotykana dotąd łatwość w przechowywaniu i transporcie siedzonka - gaz = lekkość - jest rynkowe - napompowana struktura jest przyjemna dla dziecka - zaaplikowanie innych gazów? - jak działałyby w czasie ruchomości?
- łatwo dopasowuje się do powierzchni i warunków środowiskowych - gaz = lekkość - na pewno stosunek ceny tego systemu do profesjonalnego sztywnego byłby znaczny, dlatego nawet jak nie było to idealne rozwiązanie to wygrywa ceną, przez to dostępnością - dzięki wadze i rozmiarowi można mieć go zawsze na wszelki wypadek - inteligentna aplikacja rozwiązania w nowym obszarze - zagospodarowywanie dziury pomiędzy profesjonalizmem, a jego zupełnym brakiem
54
SYSTEMY STABILIZUjĄCE W MEDYCYNIE - produkt istnieje na rynku - nieoczywiste zastosowanie kontrolowanego rozpychania - ułatwia wcześniejszy sposób prowadzenia operacji - coś bardzo małego, co dopiero później się dopasowuje - najpierw coś rozpychamy, a później wypełniamy to innym tworzywem
- zajmuje mało miejsca - gaz = lekkość - odporność na działanie wody - łatwe w samodzielnym użyciu - jest to ulepszenie starego systemu (może trzeba go zrobić od nowa, a nie ulepszać stary?) - system odprowadzania wilgoci - jest plastik zamiast metalu - lekkość - manometr
- zajmuje mało miejsca - jest rynkowe - wykorzystuje jednakowe ciśnienie z każdej strony, co z urządzeniem wykorzystującym niejednakowe ciśnienie? - nie stabilizacja (uśpienie), ale rehabilitacja (pobudzenie), pozytywne jest czynne korzystanie z możliwości ciśnienia - zgrzewanie materiału - zgrzewanie drukowaniem 3d - brak systemu odprowadzania powietrza i wentylacji - użycie zamka
55
- proste rozwiązanie, w trudnej sytuacji - dmuchany materacyk, podgrzewany, może być bardzo miły w odczuciu dla skóry - system do istniejącego rozwiązania dodaje komfort bobasowi - utrata ciepła przez dziecko jako ważny problem - ciepło wydychane, wyparowane, czy mogłoby je ocieplać? - umożliwienie transportu bobasa poza inkubator - powietrze jako izolator - zwiększona dopasowalność systemu - poprawa stabilizacji - urządzenie traci na wadze
- zajmuje mało miejsca - gaz = lekkość - użycie jako maszyny rehabilitacyjnej, wprawiającej system w ruch, użycie do tego drugiej ręki - wzorowanie się na strukturze ścięgna, na łączeniu mięśni z kośćmi - użycie szkieletu przez osoby starsze - podnoszenie pacjentów przez pielęgniarki, przez opiekuna w domu (chorzy w domu) - uruchamianie struktury dźwiękiem
56
- wykorzystanie ciśnienia do stabilizacji - gaz = lekkość - zakłada się dużo szybciej niż standardowy gips - pompowanie 3d - 4d - mniej wstydliwy obiekt w odbiorze, humanizacja - funkcja sterylizacji - kontakt z doktorem - duży trend
- oprócz ciśnienia użyta dodatkowo samozaginająca się linijka - nowe rozwiązanie problemu - super myśl, która mogłaby zostać rozwinięta / urynkowiona - całe działanie opiera się na samych prostych rozwiązaniach - ciekawa jest jednorazowość, nie potrzeba elementu chroniącego od przebicia - projekt przeznaczony jest tylko dla kończyn, może warto pomyśleć o innych partiach ciała - brak elementu pompującego - wykorzystanie elementu pompującego z natury
57
Po przeprowadzonej analizie wypisałyśmy wspólne wartości zbadanych zwierząt i obiektów. Określiłyśmy także cechy, które odróżniają systemy stabilizowane gazem od innych podobnych systemów. Oceniłyśmy potencjał wypisanych wartości i zadecydowałyśmy kontynuować pracę w kontekście medycznym.
WSPÓLNE WARTOŚCI stabilizacji w ORGANIZMach ŻYWYCH I OBIEKTach UŻYTKOWYCh.
Liczymy na to, że rozmowa z ekspertem pomoże nam zdecydować się na konkretny obszar działania. Jesteśmy bardzo otwarte na wszelkie sugestie i słowa krytyki.
1. Zajmuje mało miejsca. 2. Niewiele waży. 3. Jest dobrym izolatorem, powietrze wypełniające może być ciepłe lub zimne. 4. Podnosi komfort użytkowania. 5. Jest łatwe w obsłudze, umożliwia samodzielną obsługę. 6. Zwiększa możliwości dopasowania formy do otoczenia. 7. Poprawia stabilizację konstrukcji. 8. Można wykorzystywać jednakowe ciśnienie z każdej strony, zmianę jego natężenia, zmianę miejsc uciskania. 9. Systemy pompowane mogą być bardzo małe. 10. Są łatwe w czyszczeniu i sterylizowaniu. 11. Systemy mogą być transparentne (powietrze – przezroczysty stabilizator). 12. Jest odporny na działanie wody. 13. Ułatwia transportowanie, dzięki lekkości i wyporności. 14. Mogą być ruchome, ruch może być nagły lub powolny.
Przygotowanie do konsultacji z lekarzem: 1. Stabilizatory z możliwością regulacji ciśnienia na przestrzeni czasu, regulacja długoterminowa, wielorazowa, z punktu A do punktu B i odwrotnie, różny rodzaj ciśnienia wewnątrz stabilizatora. 2. Stabilizator wykorzystujący jednorazową zmianę ciśnienia, przepchnięcie powietrza z punktu A do punktu B, różny rodzaj ciśnienia wewnątrz stabilizatora. 3. Stabilizator usztywniający się jednorazowo, jeden rodzaj ciśnienia. Wybrałyśmy określenia stabilizatorów, które wyznaczają kierunek do prototypowania. Pogrubione hasła na następnej stronie są dla nas na razie istotniejsze.
Według nas plusy te wskazują na możliwość zastosowania takiego systemu w stabilizacji kończyn przy rehabilitacji.
58
W celu przygotowania się do konsultacji z ekspertem - lekarzem ortopedą i w celu szybszego rozpoczęcia prototypowania konkretnych idei wypracowałyśmy po raz kolejny 3 drogi. Liczymy na to, że lekarz utwierdzi nas w jakimś pomyśle lub zaproponuje alternatywę.
JEDNORAZOWOŚĆ / WIELORAZOWOŚĆ TWARDA / ELASTYCZNA OBUDOWA ANALOGOWY / ELEKTRONICZNY RUCHOME / NIERUCHOME
TRZY drogI 59
Na spotkaniu chciałyśmy zweryfikować pomysł możliwości zastosowania systemu stabilizującego gazem w medycynie lub przy rehabilitacji.
notatki stworzone po KONSULTACJi Z ORTOPEDĄ Konsultacje odbyłyśmy w Ortopedyczno -Rehabilitacyjnym Szpitalu Klinicznym im. Wiktora Degi Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, przy ulicy 28 czerwca 1956r.
Podczas spotkania objaśniłyśmy mu pomysły na wykorzystanie systemu stabilizującego w medycynie oraz przedstawiłyśmy potencjał takich systemów.
Pierwsze spotkanie odbyło się przy udziale doktora Adama Sulewskiego, który następnie umożliwił nam obserwacje procesu gipsowania niemowlęcia, w celu zapoznania się z obecnie stosowanymi praktykami przy unieruchamianiu kończyn.
1. Podczas długotrwałego noszenia gipsu kończyna wiotczeje, następuje powolny zanik mięśni, co w efekcie powoduje, że gips jest luźny (być może pompowana orteza pozwala rozwiązać taki problem). 2. Być może w gipsie / ortezie powinny znajdować się elektrody do stymulacji mięśni (czy za pomocą zmiany ciśnienia jesteśmy w stanie stymulować mięśnie?). 3. Stabilizacja ciała mogłaby pomóc dziecom z mózgowym porażeniem w celu utrzymywania poprawnej postawy i pionowej pozycji. 4. Zmiana ciśnienia i jego wzrost w kierunku górnych partii ciała mógłby pomóc podczas zabiegów związanych z drenażem limfatycznym (ucisk stopniowy). 5. System ze zmienną sztywnością mógłby pomóc w przewlekłych obrzękach. 6. Orteza mogłaby mieć wbudowany system chłodzący pozwalający na szybszą regenerację kończyny (co z higieną?). 7. Podczas kontroli kończ yny bę dącej w w gipsie, wycina się tzw. okienka, które po-
zwalają lekarzowi na “podejrzenie” co dzieje się z kończyną i czy następuje jej prawidłowa rekonwalescencja. - Okienka takie mogą powodować dodatkowe obrzęki niebezpieczne dla pacjenta. - Podczas obserwacji procesu gipsowania jeden z lekarzy zwrócił uwagę na to, że w takich przypadkach lepiej wymieniać gips. Poza tym przez wycinanie traci on swoje właściwości konstrukcyjne. - Transparentność systemów stabilizowanych gazem, mogłby rozwiązać problem podglądania urazów.
60
Na drugim spotkaniu, które odbyło się w gipsowni miałyśmy okazję widzieć jak gipsuje się nogę niemowlaka, który prawdopodobnie cierpiał na tzw. końską szpotawę (miał wykrzywione nóżki).
Obserwacje te są bardzo uświadamiające, aczkolwiek obszar związany z małymi dziećmi wydaje się nam bardzo problematyczny. Przekonałyśmy się o tym jak trudno jest o aplikację niestandardowych rozwiązań do tak zawężonego środowiska medycznego.
1. Dzięki użyciu standardowego gipsu lekarz był w stanie skorygować i nadać stópce poprawną pozycję. 2. Tradycyjny gips dopasowuje się lepiej niż ten syntetyczny. 3. Gipsy takie zakłada się standardowo od 4 do 8 razy, są zmieniane raz w tygodniu. 4. Matka dziecka może samodzielnie zdjąć gips w domu.
61
W grudniu 2014 na zaproszenie Lidewij Edelkoort pojechałyśmy do Paryża, do studia Trend Union, w celu skonsultowania naszej pracy licencjackiej z osobami pracującymi w biurze. Rezultatem tygodniowych warsztatów w studiu miało być wzbogacenie spojrzenia na nasz projekt i nauczenie się nowych sposobów pracy przy projektowaniu.
TREN UNIO 62
W studiu jednym z głównych ćwiczeń było stworzenie hasła opisującego czym chcemy się zająć lub pytania, na które chcemy odpowiedzieć projektem. Zdanie miało nam pomóc w skonkretyzowaniu pracy.
Od tego momentu będziemy pracowały nad prototypami tworzonymi na podstawie znalezionych mechanizów, naszych pomysłów i obserwacji. Ważne jest dla nas to, że zbudowane prototypy mają funkcjonować w kontekście ludzkiego ciała.
Podczas warsztatów starałyśmy się uporządkować pomysły i na ich podstawie stworzyłyśmy 4 grupy modeli (mechanizmów).
ND ON 63
Zrealizowałyśmy pierwszy etap pracy, który polegał na stworzeniu pytania (design question), które jest bazą dla całego projektu.
W jaki sposób przy użyciu zmiennego ciśnienia możemy zmieniać formę i funkcję systemu stabilizującego kończynę?
64
Kolejny etap polegał na zwizualizowaniu hasła poprzez serię prototypów, które na tym etapie mogły być jeszcze mało konkretne.
65
Możliwość zamykania i otwierania komór, wypełnianie komór sztywniejszym wypełnieniem, tworzenie struktur posługując się modułem jednej komory.
66
Dodanie do istniejącej siatki komór dodatkowego szkieletu stabilizującego (tu w postaci słomek), dzięki temu udało nam się uzyskać formy o kształcie łuku, kierunek szkieletu stabilizującego powinien być ułożony zgodne z kierunkami ułożenia komór.
67
Tworzenie jednego głównego trzonu, kręgosłupa, skręcanie się form na boki (lewo, prawo). Inspiracja do modeli - szyja dinozaura, roboty działające na bazie ciśnienia.
68
Komory mogą być od siebie oddzielone 1. bez możliwości przepływu powietrza pomiędzy nimi 2. powietrze może być przepychane pomiędzy nimi. W każdej komorze może być różne ciśnienie. Inspiracja do modeli - pompowanie obiektu podczas ruchu człowieka.
69
W celu powiększenia ilości prototypów działających na bazie ciśnienia przeprowadziłyśmy research mechanizmów obecnych w robotyce m.in. miękkich robotów pneumatycznych, a także konstrukcji stabilizowanych ciśnieniem (tensairity).
Następnie przełożyłyśmy działanie systemów na szybkie szkice pokazujące konkretne kierunki, które możemy wykorzystać podczas prototypowania.
VACUUM STRUCTURE struktura próżniowa
STRING STABILISATION STRUCTURE struktura stabilizowana cięgnami
72
PRESSURE SPINE kręgosłup ciśnieniowy
73
OUT OF THE CONSTRUCTION wyjście poza konstrukcję
FIBER TENSION napinanie włókien
74
TELESCOPE teleskop
DIAMETER CHANGE zmiana średnic
75
PRESSURE WORM robak ciśnieniowy
76
Jednym z wniosków po narysowaniu struktur byłapotrzeba określenia w jaki sposób będziemy budowały jedną komorę, system komór i w jaki sposób będziemy te komory pompowały.
STWORZENIE HASŁA: Arm / limb support system
CHAMBER
SYSTEM OF CHAMBERS
PUMPING
77
Po zrobieniu podsumowania wytyczyłyśmy dwa kierunki do pracy osadzone w kotekście medycznym.
Punktowe bodźce Inspiracja: materace antyodleżynowe, mechanizm płuc ptaków w czasie lotu, uczucie gryzącego swetra.
Sposób działania: punktowe, konkretne.
Sposób pompowania: pompowanie przez ruch człowieka lub zewnętrzne.
Zastosowanie: przy urazie - śpiączka i bez urazu - akupresura - komfort, rozluźnienie, rozmasowanie spiętych mięśni, lepsze samopoczucie, regeneracja organizmu, poprawa krążenia - wzrost temperatury ciała.
78
zmiana sztywności Dopompowanie, odpompowanie, część systemu sztywna na stałe, część zmienna.
Sposób pompowania: pompowanie przez ruch człowieka lub zewnętrzne.
Sposób działania: punktowe, konkretne. Zastosowanie: przy urazie - choroba Parkinsona, niestabilność stawów, deformacje, daje to możliwość stopniowego wprowadzaniaruchomości, możliwość dopompowania na wypadek wiotczenia mięśni.
79
Dotychczasową, głównie szkicową i badawczą pracę przeniosłyśmy na szukanie rozwiązania w prototypach. Bardziej szczegółowo opisałyśmy prototypy, które miały dla nas szczególne znaczenie.
PROTOTyPOWANIE 80
81
2 warstwy - jedna pompująca się, druga ograniczająca pompowanie; wychodzący ,,balon” przez otwory masuje, uciska, stymuluje.
82
83
84
85
Główna, największa komora ze stałym ciśnieniem, w momencie nacisku wzrasta ciśnienie w mniejszych komorach.
86
Jeśli do pompowanej struktury dodamy konstrukcję ruchomą, przy zmianie ciśnienia to wzmocni działanie bodźca.
87
Trójwymiarowy materiał, kosmki pod wpływem ciśnienia dociśnięte mniej lub bardziej.
88
89
Materiał z otworami może dzielić komorę na kilka mniejszych, nagłe i szybkie przepompowywanie pomiędzy komorami.
90
91
Przepompowywanie ciśnienia pomiędzy większymi komorami poprzez wąskie gardło.
92
93
Po wykonaniu prototypów wybrałyśmy ten, który przedstawiał według nas najciekawszą ideę.
PRZEPOMPOWANIE CIŚNIENIA MIĘDZY KOMORAMI 94
Po dokonaniu decyzji napisałyśmy wiadomości do osób pracujących w obszarze medycyny i sportu aby ustalić czy w systemie, na który się zdecydowałyśmy widzą jakiś potencjał.
KONSULTACJE, WNIOSKI Treść wiadomości, którą wysłałyśmy do znajomych związanych z medycyną lub sportem:
Pracuję teraz w szkole nad różnymi systemami działającymi pod wpływem zmiennego ciśnienia. Jedna z dróg idzie w kierunku uciskania / masowania punktów na ciele, bądź stworzenia czegoś w rodzaju obiektu powodującego lekki masaż limfatyczny, w którym można chodzić. Zastanawiamy się nad użytecznością takiego systemu i dlatego piszę właśnie do Ciebie. Zastanawiamy się m.in. nad wykorzystaniem tego w trakcie wykonywania sportów.
Rozważamy też, czy w czasie wykonywania sportu, w momencie kiedy możemy uzyskać dużo energii z ruchu człowieka, taki system do masowania / uciskania byłby przydatny. Wiemy, że istnieje coś takiego jak odzież kompresyjna, ale nam chodzi o coś takiego, co w czasie ruchu miałoby zmienne ciśnienie i mogło Cię uciskać / masować z różną mocą. Czy wydaje Ci się, że np w celu wzrostu efektywności, bądź zapobiegnięcia jakiegoś urazu takie działanie miałoby sens? Pozdrawiam!
95
ODPOWIEDZI
MACIEK, FIZJOTERAPEUTA: - Od ortez się odchodzi: chronią ale bardzo osłabiają mięśnie - Plastrami można zwiększać napięcie mięśniowe
DAWID, sportowiec, przyszły fizjoterapeuta: - Aspekt terapeutyczny - Odnowa biologiczna, masaż - System największe znaczenie miałby w regeneracji powysilkowej
MARTA, FIZJOTERAPEUTA: - Maualny masaż limfatyczny: polega on na ręcznym przepychaniu chłonki, ale ja osobiście uważam, że efekty byłyby dużo lepsze, jeśli pacjent by się ruszał, a najczęściej jeśli jest obrzęknięty, to nie chce ruszać tą ręką, ani nogą - Mogłoby być to coś, co przepycha, głaska, skórę w czasie chodu, by zwiększyć efektywność przepływu chłonki - W celu zapobiegania urazom nosi, lub używa się czegoć, co będzie to ścięgno stale uciskać, w celu poprawy mobilności i ukrwienia np. badminton, ścięgno Achillesa
hubert : - Kompresyjne skarpetki do biegania, które mają kulki w miejscu stopy, pobudzają krążenie, używa ich codziennie podczas biegania (crossfit) - Są skarpety, które chłodzą stopę, ale właściwie nie ma za bardzo systemu, który bardzo dobrze wentyluje tą stopę, czy ciało podczas wykonywania wytrzymałościowych sportów. - Bardzo ważne byłoby obranie pewnej stałej, dzięki której pompowalibyśmy nasz system. W różnych warunkach atmosferycznych stopa może różnie upadać, efekt pompowania może być zmienny (Hubert, biegacz) MACIEK, STUDENT MEDYCYNY (11 SEMESTR): - Z punktu widzenia fizjologii oczywiście im lepszy napływ i odpływ krwi tym efektywniejszy wysiłek, szczególnie taki długotrwały, tlenowy. Z drugiej strony chyba trzeba uważać żeby nie przegiąć bo np. żyły bardzo łatwo zapadają się pod naciskiem. - Przydałoby się coś co pubudza krążenie ale nie uciska w bardzo mocny sposób
96
Odpowiedzi, która naprowadziła nas na ostateczny kierunek udzieliła nam Marta Chudyszewicz. Marta zwróciła m.in. uwagę na układ limfatyczny, pomogła nam też zdobyć kontakt do doktora fizjoterapii Łukasza Czubaszewskiego.
1. Marta Chudyszewicz, fizjoterapeuta o czym piszesz miałoby też sens i zastosowanie podczas leczenia urazów mieśniowych np. przy likwidacji przykurczy lub zrostów po operacji. Jest coś takiego jak masaż funkcyjny. Polega on na ucisku na mięsień podczas skurczu tego mięśnia. Pomoga to w osiągnięciu większej elastczności, ukrwienia tkanki. Dzięki temu mięsień "mięknie". Można wyobrazić sobie np. gracza badmintona (najczęstsze urazy ścięgna Achillesa) następuje zerwanie tego ścięgna, podczas szybkiego zrywu, jedna noga w przód. W celu zapobiegania urazom nosi lub używa się czegoś, co będzie to scięgno stale uciskać, w celu poprawy mobilności i ukrwienia. To sprawi, że praktycznie niemożliwe jest zerwanie tej struktury. Tak samo może to działać przy urazach typu lekkiego, jak naciągnięcia. Ucisk na mięsień w ruchu bardzo pomaga w jego regeneracji.
Odzież kompresyjna polega na stałym, jednostajnym ucisku w celu stabilizacji, miejscowego podniesienia temperatury tkanek oraz zwiększenia wydajności struktur miękkich. Stosuje się je np. w podnoszeniu cieżarów, tenisie. Tam gdzie tkanki są narażone na nadmierne eksploatowanie mogą ulec dużym przeciążeniom. Jeśli chodzi o drenaż limfatyczny, jest to dość enigmatyczny jeszcze temat dla wielu, ponieważ polega on na przemieszczaniu chłonki (czyli płynu który krąży w tym układzie) do węzłów chłonnych (te natomiast filtrują i oczyszczają ten płyn). Obrzęk pojawia się najczęściej po operacjach, zabiegach gdzie zostały usunięte węzły chłonne. Jedyną metodą leczenia takiego obrzeku jest odzież kompresyjna, która wyciska chłonkę z obrzękniętej kończyny (ale to jest tylko leczenie objawów) lub manualny masaż limfatyczny. Polega on na ręcznym przepychaniu chłonki ale ja osobiście uważam, że efekty byłyby dużo lepsze jeśli pacjent by się ruszał. Najczęściej jeśli jest obrzęknięty, to nie chce ruszać tą ręką lub nogą. Patrząc z mechanicznej strony budowy naszego ciała, to zamiast rąk mogą być to też pracujące mięśnie, które podczas napinania i rozluźniania przemieszczają płyn chłonkowy, tak samo mogłoby działać coś o co pytasz. Chodzi o to, że mogłoby być to coś, co przepycha, głaska skórę w czasie chodu, by zwiększyć efektywność przepływu chłonki. Jednakże to
97
Zadecydowałyśmy, że chcemy zająć się tematem przepychania limfy, o którym wspomniała Marta. Dzięki spotkaniu z Panem doktorem fizjoterapii Łukaszem Czubaszewskim udało nam się określić konkretne cele projektu.
Co robimy? 1. Skupiamy się na problemie kobiet, które często po zabiegu mastektomii, muszą mieć usunięty węzeł chłonny, przez co mają problemy z krążeniem limfy.
5. Dodatkowe zapytanie od doktora Łukasza Czubaszewskiego: - Może da się zastosować w opaskach , które Panie stworzycie jakiś płyn, który miałby niską temperaturę, a nie zamarzał i mógł cyrkulować pomiędzy komorami, jednocześnie uciskając tkanki.
2. W jaki sposób system powinien masować? - Ruchem falistym (wave-like movement). 3. Cykl masowania - przesuwanie limfy określane jest jako 1-30 cykli na minutę (literatura daje duże widełki).
6. Dodatkowe hasła, pytania: - Napędzanie ciałem lub zewnętrzną pompą, prostota, użytkowość, estetyka. - Oddzielne moduły podłączone do jednej pompy? Jakiej? Jak napędzanej? Czy uda się napędzać ciałem, czy potrzebujemy elektroniki?
4. W jaki sposób system może pomóc? - Manualne zabiegi potrafią zwiększyć pływy limfy o 3000%. - Nasz system będzie się starał osiągnąć jak najwyższą efektywność przepychania limfy w momencie kiedy zabiegi manualne nie są możliwe.
98
Prototyp składający się z pompki i jednej komory zabrałyśmy ze sobą na konsultacje z fizjoterapeutą, aby lepiej zwizualizować nasze pytania.
99
Do zbudowania prototypów, które mają odpowiedzieć na powstałe zagadnienia użyłyśmy taśmy VHB4910 o szerokości 10mm oraz 6mm i materiału z jednej strony powleczonego delikatną warstwą gumy. Do pompowania użyłyśmy różnych rodzajów pompek manualnych i pompkę wymontowaną z ciśnieniomierza nadgarstkowego.
100
Prototypy stworzyłyśmy poprzez zgrzewanie taśmy w kształcie określonych przez nas komór. Taśma ułożona była pomiędzy dwoma kawałkami tkaniny powleczonej gumą. Materiał razem z taśmą zgrzewałyśmy przy użyciu klejarki płytowej do tkanin. Szczelnośc i efektywność działania poszczególnych komór sprawdzałyśmy przez pompowanie za pomocą ,,gruszki”.
Stworzenie dwóch komór. Sprawdzenie przepływu powietrza. Jaki wpływ ma szybkość i moc fali będzie miał wydłużony korytarz.
Zastosowanie wąskiego kanału pomiędzy pierwszą, a drugą komorą, szerokiego pomiędzy drugą a trzecią. Przez poszerzenie korytarza wrażenie i uczucie falowości jest mniejsze. Zwężenie komory zwiększa prędkość przepływającego powietrza.
101
Zastosowanie wąskiego kanału pomiędzy drugą, a trzecią komorą. Przez pierwszą komorę powietrze przepływa wolniej. Trzecia komora wypełnia się dużo szybciej.
Analiza dotycząca kształtu komory, która forma sprawdza się najlepiej?
102
Zmiana kształtu kanału. Inspiracja kanałami wentylacyjnymi. Zastosowanie kanału który u dołu jest węższy i rozszerza się ku górze. Przewężenie ma przyspieszać przepływ powietrza, dając opór przy przepływie do kolejnej komory.
Badanie nowego kształtu kanału wraz ze zmianą rozmiaru komory. Formy komór są podobne, następuje skalowanie ich wielkości ku górze.
103
Rozchodzenie się powietrza z jednej dużej komory do dwóch małych. Rezygnujemy z tego typu rozwiązań ze względu na obawę o nierównomierne przechodzenie powietrza z komory większej do mniejszych.
Testowanie wpływu różnych wielkości komór na efektywność przepływu powietrza.
104
Testowanie wpływu różnych wielkości komór na efektywność przepływu powietrza.
Testowanie wpływu różnych wielkości komór na efektywność przepływu powietrza.
105
Inspiracja systemem wentylacyjnym. Przechodzimy do mniejszej skali w tworzeniu komór. Aby powietrze się nie cofało decydujemy o otworzeniu korytarzy wylotem u góry.
Analiza dwóch torówpompowania się komory. Rezygnujemy z jednego ze względu na możliwość zatkania się któregoś z korytarzy i w efekcie nierównego rozchodzenia się powietrza.
106
Sprawdzamy jak wypracowane przez nas rozwiązania przekładają się na większą ilość komór.
Decydujemy się na pracę z jedną komorą. Test wielkości pojedynczej komory.
107
Decydujemy się na pracę z jedną komorą. Test wielkości pojedynczej komory. Szersze otwarcie wylotu i zwiększenie ilości komór.
Próby efektywności przy maksymalnym zmniejszeniu komór.
108
Prototypowanie w większej skali pozwalało na szybsze i jaśniejsze obserwowanie zmian w modelach. Czy większym komorom u dołu będzie łatwiej przepchnąć powietrze w wyższe partie systemu?
Co zmieni się w fali kiedy odwrócimy wielkość komór (mniejsze u dołu, większe u góry)? Czy ciśnienie przepływu się zwiększy?
109
W jaki sposób długość korytarzy wpływa na czas i siłę przypływu powietrza pomiędzy komorami?
Próba ułożenia komór pod kątem, ukośnie. We wcześniejszych prototypach powietrze często nie docierało do ostatniej komory, czy pochylenie korytarzy ułatwi transport powietrza?
110
Próba ułożenia komór pod kątem, ukośnie Struktura przypominająca węża. We wcześniejszych prototypach powietrze często nie docierało do ostatniej komory, czy pochylenie korytarzy ułatwi transport powietrza?
Staramy się osiągnąć jak najmniejszą przestrzeń pomiędzy komorami. Wpływ skosów na płynność przepływu. Szerokie otwarcie ostatniej komory.
111
Zwiększenie odcinka łączącego komory na rzecz zwiększenia ciśnienia w kolejnych komorach.
Zwiększenie ilości komór i zmniejszenie wlotu i wylotu. Obserwacja wpływu zmian na ciśnienie powietrza wewnątrz systemu.
112
Czy maksymalne ściśnięcie kanałów i pochylenie przegród pomiędzy komorami będzie miało wpływ na szybkość przepływu powietrza?
Jedna przegroda prosta, dwie pochylone, praca nad efektywnością.
113
Dodanie obłości i zwiększenie przestrzeni, a efektywność. Ściśnięcie komór.
Wybór bardziej efektywnego kształtu komór do osiągnięcia efektywnego przepychania limfy. Zwiększenie odległości pomiędzy komorami. Zwiększenie ilości komór. Zmniejszenie wylotu.
114
Zwiększenie odległości pomiędzy komorami. Zmniejszenie ilości komór i powiększenie korytarzy łączących komory. Komory zbyt mocno wypełniają się w ich środkowej części. Powietrze nie rozchodzi się na boki.
Wstawienie specjalnych przegród w środku komór w celu rozdzielania przepływającego powietrza na dwie strony: lewą i prawą. Zauważyłyśmy problem, że komora zbyt szybko wypełniała się w jej środkowej części. Słaby prototyp pod względem produkcyjnym.
115
Praca nad kierunkowaniem powietrza. Jedna z najbardziej efektywnie działających komór.
Próba szycia komór. Są jednak zbyt nieszczelne. Powietrze ulatnia się. Brak efektu napompowania komory.
116
Druga próba szycia komór. Powietrze rozchodzi się. Brak efektu napompowania komory.
Druga próba tworzenia struktury przypominającej węża. Analiza zachowania się ciśnienia w tym prototypie. Czy w ten sposób także jesteśmy w stanie uzyskać uczucie fali na ciele?
117
Zwiększenie ilości komór. Praca nad kierunkowaniem powietrza zgodnie z wcześniejszym modelem. Jedna z najbardziej efektywnie działających komór.
Trzecia próba tworzenia struktury przypominającej węża. Analiza zachowania się ciśnienia w tym prototypie. Czy w ten sposób także jesteśmy w stanie uzyskać uczucie fali na ciele?
118
Po wybraniu najbardziej efektywnie działającej komory zaczęłyśmy pracę nad doprecyzowaniem formy komór. By tego dokonać wykorzystałyśmy taśmę o nazwie „bounding film” oraz laser.
DOPRECYZOWANIE KOMÓR 119
Proces pracy nad efektywnością działania komór.
120
Wybór najbardziej efektywnie działającej komory.
121
Dzięki stworzeniu najbardziej efektywnie działającej komory mogłyśmy przejść do prototypowania rękawów.
Prototypy rękawa 122
prototyp 1 - Stosujemy element elastyczny jako połączenie komór, aby dopasować rękaw do ręki. - Materiał, w którym są wbudowane komory (GORE-TEX) ma dobre właściwości jeśli chodzi o niskie przepuszczanie gazów, jednak jego duża sztywność sprawia, że rękaw się marszczy i nie dopasowuje do ręki. - W stosunku do materiału elastycznego jest go zbyt dużo, nie pracuje dobrze blisko ciała. - Plusem małej elastyczności jest jedynie mocne uczucie masażu.- Rękaw jest zbyt długi.
123
prototyp 2 - Zastanawiamy się nad umieszczeniem komór w rękawie: na zewnątrz lub wewnątrz rękawa? - Decydujemy się na zamontowanie komór wewnątrz ze względu na bliższe dopasowanie ich do ciała, wygląda też to według nas bardziej estetycznie.
124
prototyp 3 - Umiejscowienie komory na zewnątrz rękawa.
125
prototyp 4 - Dodajemy otwór na palec, który ułatwia użytkownikowi precyzyjne ułożenie rękawa. - Komory powinny zostać skrócone, ponieważ przez ich długość rękaw marszczy się w okolicy nadgarstka. - Materiał powinien zostać skrócony w okolicach dłoni, jego obecna długość przeszkadza. - Musimy się zastanowić nad wykończeniem szwu, aby nie uciskał ręki.
126
prototyp 5 - W tym modelu dodałyśmy kieszonkę i otwory na rurki, przez które będzie doprowadzane powietrze do komór. - Przez dołączenie nowych elementów materiał zaczyna się marszczyć, skręcać w okolicach dłoni - W tak małym elemencie w okolicach dłoni potrzebujemy dobrego technologicznego rozwiązania, aby wszystkie elementy dobrze ze sobą działały. - Decydujemy się o przełożeniu szwu na zewnętrzną stronę ręki. - Wykrój rękawa musi ulec zmianie, szew boczny musi być wykonany bardziej po łuku - Podklejenie szwu wygląda nieestetycznie, potrzebujemy innego rozwiązania. - Otwór na palec musi zostać powiększony. - Wykończenie otworu przez podklejenie od wewnętrznej strony nie sprawdza się dobrze ze względu na wysoką elastyczność materiału.
127
Ostatni etap zawiera prezentację prototypu technologicznego rękawa IMMU. Prezentujemy go na podstawie zdjęć i opisów.
IMMU nywać. Dlatego w takich przypadkach potrzebna jest pomoc mechaniczna, np. w postaci manualnych masaży wykonywanych przez fizjoterapeutę.
Projekt odpowiada na problem kliniczny związany z zakłóceniem krążenia limfy i dotyczy głównie kobiet po mastektomii. Najczęściej mają one problem z zastojem limfy w obrębie kończyny górnej.
Aby ułatwić pływ limfy w ciele stworzyłyśmy produkt o nazwie IMMU. Inspiracją do stworzenia nazwy projektu był dla nas system immunologiczny, czyli odpornościowy. Jego częścią jest układ limfatyczny, na który chcemy wpływać poprzez działanie rękawa.
Mastektomia polega na operacyjnym usunięciu piersi. Przy takim zabiegu usuwa się mięsień razem z najbliższym węzłem chłonnym, by zapobiec rozprzestrzenianiu się komórek nowotworowych w ciele kobiety. Przez usunięcie węzła pozbawiamy ciało rejonu spływu limfy w obrębie ramienia (pachy). Płyn ten nie ma gdzie się oczyścić, a także ma trudności z krążeniem, czego efektem jest powstawanie obrzęków.
Składa się on z systemu szczelnie zamkniętych komór umieszczonych pomiędzy dwiema warstwami tkaniny. Stosowany jest do wspomagania drenażu manualnego. Każdy rękaw posiada dwa systemy komór, które są umieszczone po zewnętrznej i wewnętrznej stronie ręki.
Limfa powinna być transportowania do węzła chłonnego drugiej ręki, jednak organizm sam nie jest w stanie tego wyko-
128
129
Wprowadzone powietrze przepływa przez komory ruchem falistym w kierunku serca, imitując ręczny masaż i zwiększając cyrkulację płynów. To wszystko wpływa na efektywność pracy ludzkiego organizmu.
130
Cały system pompujący jest umiejscowiony w kieszeni na zewnętrznej stronie dłoni.
131
IMMU ze względu na falowy ucisk symulujący pływ limfy, jest bardziej zaawansowany w działaniu i powinien funkcjonować lepiej od istniejących rękawów uciskowych, posiadając nie tylko funkcję kompresji, ale też masażu. Użytkownik może korzystać z niego kilka razy w ciągu dnia, przez około 20 minut za każdym razem. Nasz rękaw może być wykorzystywany jako uzupełnienie automasaży lub profesjonalnych masaży wykonywanych przez fizjoterapeutę.
132
Aby wprowadzić powietrze do systemu używamy niewielkiej pompy, sterowanej przez płytkę Arduino mini.
133
Istnieje możliwość rozszerzenia systemu IMMU na kolejne partie ciała, a także otwarcie go na szeroką rzeszę użytkowników.
Według nas ogromny potencjał tkwi w oferowaniu systemu IMMU również osobom, które często podróżują, a w szczególności sportowcom.
My naszą uwagę skupiamy na oferowaniu rękawów kobietom po mastektomii. Jednak zgodnie z tym, co pisałyśmy wcześniej każda osoba, która zaniedbuje swoją aktywność fizyczną dla utrzymania organizmu w lepszej formie mogłaby z rękawa korzystać.
Zastosowanie takiego masażu ma więc duży potencjał w obszarze sportu i medycyny. Dodatkowym atutem naszego projektu jest bardzo przyjemne uczucie obserwowane na ciele w postaci delikatnej fali.
Kompaktowość i mobilność naszego urządzenia wraz z systemem pompującym sprawia, że korzystanie z niego możliwe jest także poza domem, na przykład w podróży.
Oprócz tego płynne przechodzenie powietrza pomiędzy komorami wewnątrz tkaniny jest wizualnie ciekawe i zaskakujące.
134
Źródła zdjęć
1. http://www.merseysideprepared.org.uk/main-sections/
20. http://www.colonialmedical.com/multi-podus-orthosis-
risks-in-merseyside/severe-weather/
2000-P-6560.html
2. http://blog.daum.net/ehcah/17566207
21. http://groups.csail.mit.edu/drl/wiki/index.php?title=File:-
http://cargocollective.com/sallyhalls/Humanising-incubators
softRobotics.png&limit=500
3. http://www.whitfordssearescue.org.au/about_history.php
22. http://library.kiwix.org/wikipedia_en_
4. http://weburbanist.com/2009/02/19/abandoned-wind-
wp1_0.7_30000plus_05_2009_beta3/A/Space_suit.html
mills/
23. http://en.wikipedia.org/wiki/Space_suit
5. http://thoughts-n-images.blogspot.com/2011/01/with-na-
24. http://openi.nlm.nih.gov/detailedresult.
ture.html
php?img=2717982_1743-0003-6-23-1&req=4
6. http://www.hard-planet.net/ce/ce-noticias/nike-tecnologia
25. https://www.ncmedical.com/item_1088.html
-en-ropa-deportiva-a-estrenar-en-los-juegos-olimpicos/
26. http://eurotaxi.mobi/blog/united-states/be-an-adventu-
7. http://www.hard-planet.net/ce/ce-noticias/nike-tecnologia
rer-in-miami/
-en-ropa-deportiva-a-estrenar-en-los-juegos-olimpicos/
27. https://www.pinterest.com/pin/140806210660304/
8. http://www.metafysica.nl/wings/wings_2.html
28. http://www.medgadget.com/2010/10/medtronic_anno-
9. http://www.dezeen.com/2007/05/24/waugh-thistleton-in-
unces_new_inflatable_bone_tamp_for_treatment_of_verte-
dalston-london/
bral_compression_fractures.html
10. http://www.ecodirect.com/KidWind-Mini-Wind-Turbine-p/
29. http://nowahistoria.interia.pl/historia-na-fotografii/tak
kidwind-a0041.htm
-polacy-zaczynali-jezdzic-na-nartach-zdjecie,iId,1633277,iA-
11. http://www.dezeen.com/2014/11/12/uflex-bandage-ines-le
Id,134123
-bihan-julian-lois-inflatable-stops-bleeding/
30. http://journal.aetherapparel.com/tag/kickstarter/
12. http://wordlesstech.com/2010/12/26/spacesuit-under-x
31. http://materia.nl/article/algae-used-as-roofing-material/
-rays/
32. http://www.wornthrough.com/2008/11/19/today-in-histo-
13. http://www.id-mag.com/gallery/CYBERDYNE-HAL(Hybrid
ry-man-and-the-moon/
-Assistive-Limb)/15889033
33. http://www.uhasselt.be/UH/openbedrijvendag/Partners
14. https://www.behance.net/pascalruelle
-openbedrijvendag/Wetenschapspark--PHL.html
15. https://www.pinterest.com/pin/446137906809369815/
34. http://www.greentechnolog.com/2010/12/turbineless_
16. http://www.topgear.com/uk/tags/Wind-powered-land
wind_power_uses_vibro.html
-speed-record
35. http://www.darkroastedblend.com/2012/02/just-geeking
17. http://www.twitt.org/Horten_Oct_49.html
-out-office-creativity.html
18. http://www.tested.com/science/space/456601-final-fron-
36. http://www.adonnante.com/31336-course-au-large-vo-
tier-space-suit-design/
65-volvo-ocean-race-2014-15-stu-bannatyne-embarque-se-
19. http://www.tested.com/science/space/456601-final-fron-
bastien-marsset-debarque/
tier-space-suit-design/
37. http://www.pto.hu/2013/09/01/
135
38. http://www.treehugger.com/wind-technology/forgetflappy-bird-flappy-wind-turbine.html 39. http://cyberneticzoo.com/tag/pneumatic-structure/ 40. http://earthtechling.com/2011/06/can-wind-turbines-be -made-more-beautiful/ 41. http://www.core77.com/posts/19507 42. http://www.inautonews.com/european-debut-of-ford%E2%80%99s-inflatable-rear-seatbelt-on-the-new-mondeo 43. http://www.benwustudio.com/fugu-bag/ 44. http://www.opticsblog.com/2015/02/fog-off.html 45. https://learn.adafruit.com/assets/11315 46. http://sport-time.com.ua/content/palatka-heimplanetcave 47. https://srfa2013.wordpress.com/2013/10/11/test-molds -and-soft-actuators/ 48. http://inhabitat.com/otherlab-creates-cool-inflatable-robots-that-can-walk-on-water/otherlabs-robots-4/ 49. http://people.seas.harvard.edu/~sanan/ 50. https://skldiyuptown.wordpress.com/2014/03/11/lumin-aid-solar-power-inflatable-light-now-at-rm-189-90-only/ 51. http://fashioningtech.com/video/modular-pneumatic-facade-system 52. http://www.interactivearchitecture.org/musclebody-kas -oosterhuis.html 53. http://en.wikipedia.org/wiki/Space_suit 54. http://www.rts.ch/info/suisse/3654630-la-tempete-joachim-frappe-durement-la-suisse.html 55. http://www.evwind.es/2013/01/31/dong-energy-to-build -westermost-rough-offshore-wind-farm-2/28432 56. http://ww2tribute.blogspot.com/2010_08_01_archive. html 57. http://www.sorryzorrito.com/2008/09/speedo-lzr-racer/ 58. http://uncrate.com/stuff/the-north-face-patrol-avalanche -airbag-pack/ 59. http://ovlov.de/index.php/news/12-archiv/2014-list/40142390-seit-50-jahren-ist-volvo-vorreiter-bei-automobiler -kindersicherheit 60. http://www.brace.supportsusa.com/brace/pc/StabilAir -Wrist-Brace-by-Aircast-11p689.htm
136
Chciałybyśmy podziękować osobom, które wspierały nas merytorycznie, a także pomagały przy pracy nad projektem. Bez uzyskania pomocy nie udałoby nam się osiągnąć takiego efektu.
Oskar Zięta
Studio Trend Union
Dawid Wiener
Błażej Teliński
Monika Rosińska
Andrzej Wójcik
Dorota Kabała
Lukas Strociak
Maciej Siuda
Michał Loba
Kamil Jeżykowski
Danil Daneliuk
Wiesław Bartkowski
Martin Borkowski
Łukasz Czubaszewski
Emilia Ziółek
Marta Chudyszewicz
Maciej Saczewa
Adam Sulewski
Mateusz Kotowski
Wioletta Robaczewska
Kamil Pytel
firma Henri Lloyd
Pozdrawiamy: Magda i Justyna
137