Courtesy of InterestingEngineering

Sendi Jari Prostetik Inovatif dari Metamaterial yang Bisa Diprogram Tanpa Motor

Mengembangkan sendi jari prostetik dari metamaterial yang dapat diprogram sebagai satu kesatuan tanpa bagian terpisah sehingga memberikan kemudahan gerak, kenyamanan, estetika, dan harga terjangkau bagi pengguna prostesis tangan pasif.

29 Okt 2025, 23.15 WIB

273 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

ProFi adalah inovasi dalam desain prostesis yang menggunakan material metamaterial untuk meningkatkan kenyamanan dan fungsi.
Desain multistabilitas memungkinkan jari prostesis untuk mengunci di beberapa posisi tanpa memerlukan komponen elektronik.
Pengembangan ini berpotensi membuat prostesis lebih terjangkau dan mudah diakses bagi banyak orang.

Jerman - Para peneliti di Fraunhofer telah mengembangkan sendi jari inovatif untuk prostesis tangan menggunakan metamaterial yang dapat diprogram. Metamaterial ini memungkinkan sendi untuk bergerak dan terkunci pada beberapa posisi tanpa menggunakan bagian yang terpisah atau motor, yang biasanya meningkatkan biaya dan berat prostesis.

ProFi adalah proyek yang bertujuan menciptakan jari prostetik dengan empat posisi stabil yang dapat dipilih pengguna, setiap posisi berbeda dengan sudut sekitar 30 derajat. Sistem ini menggunakan unit sel bistabil yang bisa berpindah antar posisi dengan mantap, memungkinkan kontrol gerak yang lebih alami dan intuitif.

Desain sendi ini diuji melalui simulasi metode elemen hingga (FEM) untuk memastikan kekuatan dan daya tahan selama gerakan berulang tanpa mengurangi kekakuan di arah lain. Setelah desain optimal didapatkan, jari dicetak secara langsung menggunakan teknologi cetak 3D seperti FDM dan SLS, yang juga memudahkan kustomisasi.

Teknologi ini menghilangkan kebutuhan akan perakitan rumit karena semua bagian terintegrasi dalam satu kesatuan material. Selain lebih murah dan ringan, prostesis yang dihasilkan juga lebih nyaman dan estetis, fitur yang sangat penting bagi pengguna prostesis tangan pasif terutama yang menginginkan tampilan alami.

Inovasi ini membuka peluang baru tidak hanya untuk prostesi, tetapi juga alat ortotik dan robotik pengapit yang memerlukan mekanisme sederhana, aman, dan handal. Dengan keberhasilan ini, diharapkan programmable metamaterials akan semakin banyak diadopsi dalam berbagai aplikasi di masa depan.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/multistable-finger-made-from-metamaterials

Analisis Ahli

Sarah Thompson (PhD Material Science)

"Penggunaan metamaterial multistabil dalam desain prostetik adalah revolusi yang memanfaatkan struktur internal untuk mengontrol mekanika, bukan bahan kimia, membuka jalan bagi perangkat yang ringan dan efisien."

Dr. Markus Klein (Robotika dan Mekatronik)

"ProFi memperlihatkan bagaimana robotik dan prostetik bisa disederhanakan dengan mekanisme pasif yang cerdas, meningkatkan daya tahan dan keselamatan sambil menurunkan biaya produksi."

Analisis Kami

"Inovasi ini merupakan lompatan signifikan dalam prostetik karena memanfaatkan metamaterial untuk menghilangkan kompleksitas mekanis tradisional tanpa mengorbankan fungsi. Pendekatan ini sangat menjanjikan untuk meningkatkan aksesibilitas dan kenyamanan pengguna, terutama di negara berkembang dimana teknologi canggih sering tidak terjangkau."

Prediksi Kami

Metamaterial yang dapat diprogram seperti pada sendi jari ini akan semakin banyak digunakan dalam prostetik dan robotik, mengarah pada perangkat lebih ringan, murah, dan mudah disesuaikan yang dapat mengubah cara industri kesehatan dan otomasi bekerja di masa depan.

Pertanyaan Terkait

Apa itu ProFi dan bagaimana cara kerjanya?

ProFi adalah proyek yang mengembangkan jari prostesis yang dapat diprogram dan dapat bertahan dalam beberapa posisi tanpa motor. Jari ini dapat bergerak dalam increment 30 derajat dan mengunci pada posisi yang berbeda.

Mengapa prostesis jari tradisional kurang disukai?

Prostesis jari tradisional sering memiliki banyak komponen yang meningkatkan biaya, berat, dan tantangan perawatan. Oleh karena itu, banyak pengguna lebih memilih prostesis jari yang sederhana dan terjangkau.

Bagaimana multistabilitas diterapkan dalam desain jari prostesis?

Multistabilitas diterapkan dengan mengintegrasikan unit sel bistabil ke dalam desain jari, yang memungkinkan jari beralih antara posisi yang terkunci tanpa memerlukan input energi.

Apa manfaat dari menggunakan material metamaterial dalam prostesis?

Penggunaan material metamaterial dalam prostesis memungkinkan desain yang lebih sederhana, lebih ringan, dan lebih dapat disesuaikan, yang meningkatkan kenyamanan dan penampilan alami jari prostesis.

Apa harapan tim peneliti untuk aplikasi di masa depan?

Tim peneliti berharap dapat memperluas aplikasi material ini ke bidang ortotik dan alat cengkeram, menjadikannya lebih mudah diakses bagi pengguna.