随着运动健身热潮兴起,关节护具市场需求激增,但传统护具普遍存在 “千人一版”的适配难题。近日,苏州工学院学生团队在运动防护装备领域取得新突破,成功研发出关节护具定制化技术,为运动爱好者和康复人群带来更贴合、更安全的防护体验。
苏州工学院作为江苏省省属公办全日制普通本科高校、硕士学位授予单位,始终秉持 “立本求真、日新致远” 的校训,坚持 “注重通识、融入业界” 的人才培养理念,高度重视学生实践能力与创新精神的培育。在材料科学、生物力学等学科领域积累了深厚的教学与科研底蕴,为学生团队开展创新实践提供了坚实的知识支撑与技术保障。学校积极搭建产学研合作平台,与众多企业建立紧密联系,鼓励学生参与实际项目,在解决产业难题的过程中提升专业素养,此次关节护具定制化技术的研发正是学校育人理念与实践深度融合的生动体现。
这款定制化关节护具最贴近皮肤的是运动间隙补偿层。其核心功能是解决关节在伸展位和屈曲位转换时因皮肤延展、软组织形变导致的3%-5%关键位移误差。该层材料能实时感知关节活动状态,如同“液态填充剂”般自适应地延展或收缩,精确、无延迟地填充关节与护具间产生的瞬时微间隙,从而实现近乎零滑移的紧密贴合。这大幅消除了因护具摩擦、错位引起的皮肤磨损和不适感。
往外5mm左右是冲击减震层,其内部核心区域设计为小杆径、大孔隙的柔性晶格,在受到冲击时能通过晶格杆件的弹性弯曲和空腔压缩高效耗散、吸收冲击能量;而向外部过渡的区域则采用大杆径、小孔隙的晶格,提供高弹性和稳定性支撑,有效分散并承载剩余冲击力,防止应力过度集中。这种“内柔外刚”的梯度设计,在力学性能上实现了矛盾的统一:既提供了卓越的瞬时冲击衰减,提升佩戴舒适性,又维持了护具整体的结构完整性和抗变形能力,显著提升了在动态活动或意外碰撞中的防护性能。
研发过程中,来自苏州工学院材料工程学院、生物工程学院等不同专业的学生组成跨学科团队,在多位老师的联合指导下,历经上百次材料筛选、结构优化与模拟测试。团队成员充分发挥各自专业优势,将材料的微观结构设计、生物力学原理与人体工程学紧密结合,为护具结构设计提供理论依据,确保护具在不同运动场景下都能为关节提供最佳防护。
经专业运动员实测,使用定制化护具后,膝关节运动时的位移误差控制在0.5%以内,护具贴合稳定性提升 85%,运动过程中疲劳感降低52%。在模拟高强度冲击测试中,该护具对膝关节的压力峰值削减达78%,远超行业标准。目前,团队已完成多体型、多运动场景的测试优化,相关技术在康复医疗、专业竞技等领域展现出巨大应用潜力。
此次关节护具定制化技术的突破,不仅是运动防护领域的重大创新,更彰显了苏州工学院 “以实践促创新” 的人才培养理念。学生团队在解决实际问题的过程中,将材料科学、生物力学等多学科知识深度融合,为高校产学研协同创新提供了生动范例。随着技术的进一步完善与推广,个性化关节护具有望为更多运动爱好者和康复患者带来更科学、更安全的防护体验。