¿Cuál es el material más ligero que podría usarse en una prótesis?

La “ligereza” no se trata solo de la selección del material, sino mucho más del diseño físico de la (s) pieza (s) para maximizar la distribución de la tensión entre las diversas cargas aplicadas sin exceder el nivel de tensión de falla del material en ninguna parte.

Dicho esto, existe una compensación inevitable entre los objetivos de “ligereza” y “durabilidad de por vida”, especialmente en condiciones de carga muy variables y en gran medida incontroladas (como el parkour). Si quieres que sea ligero, tendrás que aceptar algún riesgo de que se rompa. Si quiere que dure, tendrá que aceptar que no será tan ligero como podría ser. Si “el precio no es un objeto”, y la ligereza es una prioridad, pague para que se fabriquen varias unidades y reemplácelas cuando (no si ) se rompen.

Los materiales más utilizados con una alta relación resistencia / peso incluyen ciertas aleaciones de aluminio, ciertas aleaciones de acero, ciertas aleaciones de titanio y materiales compuestos como la fibra de carbono. Dependiendo de los tipos de carga, es posible que desee utilizar diferentes materiales en diferentes áreas de la unidad, lo que significa que también tendrá que descubrir las mejores formas de sujetar las partes separadas.

Desafortunadamente, no hay material actual que pueda resistir tensiones de tipo parkour mientras dura toda la vida sin reemplazo o reparación de una prótesis mientras sea razonablemente liviano. Quizás haya uno que pueda durar mucho tiempo y que sea ligero por su fuerza. Ese material es una aleación nanocristalina hecha de litio, magnesio, titanio, aluminio y escandio que parece que no puedo encontrar el nombre que se creó en la Universidad Estatal de Carolina del Norte. Es bueno que el costo no sea un problema, porque esa aleación es 20% de escandio y el escandio cuesta $ 270 por gramo, o $ 122,500 por libra. La aleación tiene una densidad comparable a la de aluminio, mientras que es más fuerte que las aleaciones de titanio, mientras que es menos frágil que la cerámica.

Sin embargo, todo toma estrés y finalmente se desgasta. No estoy seguro de cuánto tiempo duraría esa aleación, pero sin duda sería el material que actualmente está disponible con la mayor relación resistencia / peso.

Usaría aleaciones de titanio ya que son la mejor combinación, peso, costo y resistencia. Las extremidades deben ser fuertes y flexibles. Si maneja la geometría para imitar la naturaleza, lo hará mejor con aleaciones de titanio

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