‘Photoshoppen’ aan een oor op tentoonstelling Advanced Prototyping

Nieuws - 28 oktober 2013 - Webredactie M&C

Het maken van een oor op maat voor personen die een of beide oren missen, kan veel gemakkelijker. Studenten van de Technische Universiteit Delft hebben in samenwerking met plastisch chirurgen van het Brandwondencentrum Beverwijk en VU medisch centrum een wiskundig model ontwikkeld waarmee het oor qua vorm helemaal kan worden aangepast aan de wensen. Dit model zal samen met zeven andere 3D-projecten te zien zijn tijdens de tentoonstelling ‘Advanced Prototyping’ op 29 oktober in Delft.

3D geprint model van het kraakbeen van een oor

Oorreconstructie

Een oor heeft een ingewikkelde vorm, en artsen en wetenschappers zijn voortdurend op zoek naar technieken om oorimplantaten uit kunststof of lichaamseigen ribkraakbeen zo waarheidsgetrouw mogelijk te maken. Momenteel moeten deze oorimplantaten met de hand op maat gesneden worden, een tijdrovend proces waarbij veel ervaring van de chirurg komt kijken.

Om gemakkelijker een oor op maat te kunnen maken, ontwikkelden studenten van de TU Delft op basis van een aantal CT-scans van bestaande oren een parametrisch model van het oor. In dit ‘basismodel’ kan een aantal van tevoren bepaalde parameters gemanipuleerd worden, totdat het ideale oor ontworpen is. De informatie uit het model kan vervolgens naar een 3D printer worden gezonden. Onderzoekers aan VUmc werken momenteel aan een 3d-geprinte biologisch afbreekbare mal voor het oor, waarin stamcellen opgekweekt worden tot het kraakbeen van een volledig oor. Een stuk patiënteigen huid wordt hier vervolgens overheen getransplanteerd.

Met dit studentenproject is de eerste steen gelegd voor het vertalen van scan naar model. Het project zal verder worden uitgewerkt in het ‘Innovation Lab’ van VUmc. Dit proces van opstellen van parametrische modellen kan in de toekomst ook toegepast worden voor ander gezichtskraakbeen van bijvoorbeeld de neus, maar ook voor kaakreconstructies en andere ingewikkelde lichaamsvormen.

Alle 3-D projecten van de tentoonstelling

Het oormodel is het resultaat van een van de projecten in het kader van minor Advanced Prototyping voor derdejaars studenten. Tijdens de tentoonstelling presenteren de studenten hun werk, en is er een liveoptreden van het Artvark Saxophone Quartet uitgerust met in 3D-afgedrukte mondstukken. Hieronder een overzicht van alle projecten:

3D-ontwerp van oorkraakbeen op basis van tissue engineering

http://ear3d2013.weblog.tudelft.nl

In VUmc werkt een groep onder leiding van Paul van Zuijlen aan het laten groeien van nieuw kraakbeen uit gekweekte cellen. Om deze cellen in de gewenste vorm te laten groeien wordt er een biologisch afbreekbare mal van polycaprolacton geprint die is gebaseerd op een CT-scan van een oor. Het doel van dit samenwerkingsproject is het vertalen van deze scans in het ideale ontwerp voor een nieuw oor.

Experts: Ernst Jan Bos (VUmc) & Wolf Song
 
XXL 3D-printen bij hoge snelheid met veel details

http://kamermaker.weblog.tudelft.nl

Stel dat het mogelijk zou zijn om te printen op architectonische schaal, zoals met de Kamermaker, maar dan met veel details... En stel dat je daarbij niet één mondstuk gebruikt, maar negen tegelijk! Dit project verkent de mogelijkheden voor het bij hoge snelheid maken van zeer gedetailleerde 3D-prints door gebruik te maken van meerdere nauwkeurige Ultimaker XY-systemen op een relatief langzaam en minder nauwkeurig XYZ-frame.

Expert: Joris van Tubergen (Protospace Utrecht)

Prototypering van samenwerking tussen mens en robot

http://hri2013.weblog.tudelft.nl

Het doel van dit project is om een gesimuleerde immersieve omgeving te ontwerpen en te bouwen, die kan worden gebruikt om iemand in de positie van een operator op een eerder ontworpen werkplek te plaatsen. Door middel van een op het hoofd gedragen display wordt het mogelijk om iemand een immersieve ervaring te bieden, waarbij de ontwerper het ontwerp van de werkplek kan beoordelen. Door gebruik te maken van een systeem voor motion capture wordt het mogelijk om interactie aan te gaan met de virtuele wereld en de praktijkhandelingen van de operator te simuleren. Dit platform zal worden gebruikt binnen het FP7-project ‘Factory-in-a-Day’.

Expert: Kanter van Deurzen

Zegels printen – traditie en hightech ontmoeten elkaar

http://printedseal2013.weblog.tudelft.nl

Zelfs in een hightechomgeving als de TU Delft zijn tradities vaak heel belangrijk. De uitdaging van dit project is om nieuwe oplossingen te ontwikkelen voor het maken van zegels met behoud van, en respect voor, traditionele waarden, terwijl tegelijk iets nieuws wordt toegevoegd, bijvoorbeeld door het inbouwen van intelligente onderdelen.

Expert: Bram de Smit

3D geprinte mondstukken voor saxofoonkwartet

http://sax2013.weblog.tudelft.nl

Op basis van eerdere onderzoeksresultaten leggen wij ons toe op het maken van op maat gemaakte mondstukken voor saxofoons, die het instrument beter te bespelen maken. Deze keer is het het beroemde Artvark-kwartet (http://www.artvarksq.com) dat wordt voorzien van nieuw ontworpen mondstukken.

Expert: Zjenja Doubrovski

SCRUMMING: een goedkope immersieve zeilsimulator

http://sailsim2013.weblog.tudelft.nl

Op basis van onze ervaringen met een hoogwaardige zeilsimulator werken wij in samenwerking met het Nederlands Olympisch Comité en het Watersportverbond aan de ontwikkeling van een goedkope versie. Tijdens de prototypering zal veel aandacht worden besteed aan lichamelijke interactie, door middel van een op het hoofd geplaatste Oculus Rift-display en Kinect voor het registreren van de lichaamshouding.

Experts: Fabian Mulder & Tsubasa Maruyama (Universiteit van Hokkaido)

Thuis 3D printen: na twee jaar rendabel?

http://roi3d2013.weblog.tudelft.nl

Additive Manufacturing maakt het mogelijk om tegen relatief lage kosten digitaal te produceren. Daarnaast zijn op internet modellen en parameters gratis beschikbaar. Dit project is bedoeld om praktische ervaring op te doen met het gebruik van 3D geprint gereedschap en dergelijke buiten het laboratorium. Daaronder vallen bijvoorbeeld douchekoppen, kledinghaakjes, sieraden en decoratieve producten.

Hoe lang gaan ze mee, wat zijn de daadwerkelijke kosten en wat is de meerwaarde ervan? Een belangrijke katalysator zal bestaan uit het betrekken van de gemeenschap van actieve makers om ‘crowd-tested’ resultaten te genereren.

Expert: Jouke Verlinden

Print je eigen Rembrandt in 3D

http://rembrandt3d2013.weblog.tudelft.nl

Onlangs zijn drie beroemde Nederlandse schilderijen (twee van Rembrandt en een van Van Gogh) in 3D ingescand, waarna er 3D geprinte reproducties van zijn gemaakt. De reproducties hebben niet alleen dezelfde kleuren, maar ook dezelfde ‘topografie’ van het oppervlak: de penseelstreken en verflagen zijn zichtbaar in de reproductie, wat een bijzonder realistisch resultaat oplevert. Aangezien deze technologie nog nieuw is, is dit onderzoeksproject gericht op het vastleggen en reproduceren van kleur en topografie.

Experts: Willemijn Elkhuizen & Tim Zaman

Meer informatie

Tentoonstelling Advanced Prototyping
Datum en tijd:  29 oktober 12:30-15:00 uur
Locatie:           Centrale Hal,  Faculteit Industrieel Ontwerpen, TU Delft
                      Landbergstraat 15, Delft.
Website Tentoonstelling Advanced Prototyping

Jouke Verlinden, J.C.Verlinden@tudelft.nl, 015 27 89321
Persoonlijke pagina
Ilona van den Brink (wetenschapsvoorlichter TU Delft), i.vandenbrink@tudelft.nl, 015-2784259