美國陸軍研究人員為士兵創(chuàng)建了3D打印的定制化耳塞

來源：未知大陸

美國陸軍航空醫(yī)學研究實驗室的研究人員已使用3D打印為美國武裝部隊成員生產和測試可定制的耳塞,�,？梢圆捎藐戃娍茖W家的新技術來保護耳朵,，以防止武裝部隊成員聽力受損,。損害士兵的聽力不僅會限制他們參與社交互動的能力,，還會使他們變得更加脆弱,，并在戰(zhàn)場上失去戰(zhàn)備狀態(tài),。

耳塞對于經常被響亮的機械設備和槍聲包圍的士兵至關重要

增材制造的耳塞
目前，士兵必須佩戴某種聽力保護裝置（HPD）,，而那些經常暴露在危險噪聲中的士兵必須加入陸軍聽力計劃（AHP）,。該計劃旨在通過一系列臨床聽力服務來預防聽力損失，但士兵絕不是唯一的弱勢群體,。在美國,，估計每年有2.42億美元用于因聽力受損而索賠的工人。

制作耳模以應對聽力受損也是一項冒險的工作,。例如,，有時印模材料會越過“耳塞”導致受傷，可能導致手術干預甚至聽力損失,。軍隊研究人員試圖通過結合使用掃描方法和3D打印來減輕此類風險,。結合這些技術，可以生產定制的耳塞,，并讓研究人員評估每種方法的益處和性能,。

傳統(tǒng)的制造過程需要創(chuàng)建物理的耳模印象，然后將其運至耳塞制造商,。然后,，將“耳印”鑄造成負面的耳朵模子，或者通過耳壓掃描儀進行掃描,，以生成數字模型,。目前都使用這兩種方法，因此為了比較和優(yōu)化不同的技術,，研究人員創(chuàng)建了六個不同的耳塞樣本,。使用了物理耳印和數字掃描等三種不同的數字耳掃描方法和內部3D打印方法。

掃描可視化

3D建模和打印耳塞
美國陸軍研究人員首先使用光捕獲方法創(chuàng)建了20位志愿者的耳和耳道的3D模型,。然后,，使用計算機輔助設計（CAD）軟件對這些模型進行修改，以創(chuàng)建使用三種制造方法中的每種方法制作的定制合身聽筒,。掃描是使用一系列掃描儀進行的,，以便評估由eFit，3Shape和Lantos提供的最高效的掃描儀,。因此,，五名受試者將使用印模形耳塞,，五名來自eFit掃描，五名來自3Shape,，五名來自Lantos,。

使用Cyfex Secret Ear Designer軟件在內部對數字掃描進行建模，并使用Envisiontec Perfactory Micro 3D打印機和E-Silicone M材料制造耳塞殼,。打印后,，將殼體在異丙醇溶液中洗滌，并在氣壓下干燥,。在60°C大約需要15分鐘的時間,，即使用加壓聚合單元Polymax 1固化該材料。

將得到的耳塞提供給測試對象,，讓他們評估每種設計的舒適度,，并且每種制造方法的結果各不相同。盡管物理耳印產品可提供最佳的聽力保護,，但平均而言,，它們也最不舒適。重要的是,，事實證明,，使用數字掃描制作的耳塞遠不如使用物理印象制作的耳塞有效。根據研究人員的說法,，這可以歸因于制作印象的人的技能和技術,，因此有必要進行進一步的研究以完善該過程。