创客为贫困儿童打印出耐用、定制的假手

每 1,500 名儿童中就有一名出生时手臂发育不全，但每安装一个假肢，就有数百名儿童失去手臂。许多家庭根本负担不起假肢，假肢通常要花费数千美元。另一些人发现，在花大价钱买了一只漂亮的新手之后，它的表现很差，或者孩子很快就长大了，不适合使用假肢。

现在，一个由志愿者发起的大规模运动正在努力通过制造廉价、耐用的 3D 打印手来解决这一问题。在一个名为 e-NABLE 的组织协调下，该活动迄今已向有需要的儿童和成人分发了 400 多只塑料手，这些手有各种颜色，并被冠以猛禽之手和机器人野兽等名称。人们的兴趣呈指数级增长：e-NABLE 的 Google Plus 社区拥有约 3,000 名成员，并以每周约 4% 的速度增长。“我们正在将假手交到人们的手中，”罗彻斯特理工学院的研究科学家、e-NABLE 创始人乔恩·舒尔 (Jon Schull) 说。“每个人都有机会参与其中——从硬件极客到父母再到孩子。”

舒尔几年前在一次创新会议上第一次听说了假肢问题。在两次连续的会议上，工程学教授描述了分配给高年级学生的项目，在这些项目中，学生为有需要的人制造定制假肢。舒尔说：“客户拥有了一款可以改变生活的新型设备，学生也获得了一次令人心旷神怡的体验。”然而，制造假肢的设计“最终被放进了文件柜。”

舒尔开始游说成立一个由多所大学、多学科组成的联盟来制造和推广类似的假肢，但官僚主义阻碍了他的努力。“让各大学达成一致意见几乎是不可能的，更不用说让各大学达成一致意见了，”他说。因此，在开始这项活动两个月后，他放弃了。

然而，2013 年春天，一段偶然的 YouTube 视频重新点燃了舒尔对这个想法的兴趣。视频中的人物是南非木匠理查德·范阿斯，他不小心切断了自己的手指。范阿斯描述了他如何在一位美国特效专家的帮助下制作自己的 3D 打印假手指。在视频的评论中，舒尔请求任何拥有 3D 打印机并有兴趣制作假手的人以及任何需要帮助的人伸出援手。几周之内，他就招募了 70 名志愿者。

舒尔需要的就是这些鼓励。他很快创建了 e-NABLE，为打印假手提供资源，并将志愿者制造商与需要假肢的人联系起来。制作假手的过程相对简单：接受者将自己的尺寸输入 e-NABLE 的免费“Handomatic”软件。根据这些信息，3D 打印机可以轻松生产出适合久经考验的模型（如猛禽之手）的必要塑料部件。再多花点功夫，制造商就可以设计出自己专用的假手。

机械手的工作依赖于简单的技术：手指下方的绳子连接到腕套上。当手腕弯曲时，这些绳子充当肌腱，使手指张开和闭合。打印完成后，组装只需三到四个小时。

这些手的精确度足以让一些佩戴者拿起勺子吃麦片。e-NABLE 的一些成员甚至正在设计用于特定用途的独特模型，例如握住棒球手套。然而，对于许多孩子来说，这些手不仅仅是功能性辅助工具——它们可以改变他们如何看待世界。

“卢克过去很害羞，有时会把它藏在身后，”格雷格·丹尼森 (Gregg Dennison) 说道。他是八岁男孩“小酷手”卢克的父亲，卢克天生就没有左手。丹尼森在 CBS 晚间新闻中看到了一则关于 3D 打印假肢的故事，意识到卢克可能会从这种设备中受益。丹尼森的搜索最终让他找到了 e-NABLE。受此启发，他购买了自己的 3D 打印机，并学会了为儿子制作特别定制的假肢。“现在，卢克在学校炫耀他的 3D 打印手，”丹尼森说。“这真的增强了他的信心。”

“令人惊讶的是，大量的人确实需要假肢。”

除了改善人们的生活，舒尔还希望 e-NABLE 能激发人们对科学和 DIY 的兴趣。“我们不仅制造双手，还制造创客，”他说。俄亥俄州新奥尔巴尼高中二年级学生亚伦·韦斯特布鲁克就是这样一位新创客。韦斯特布鲁克天生没有右手，使用假肢的经历让他对这项技术产生了厌恶。“它功能不全，而且非常重，”他说。“我讨厌它。”

这只手出现在 Westbrook 的衣柜里，当时 e-NABLE 开始出现在他的新闻推送中。去年，当他的学校买了一台 3D 打印机时，Westbrook 毫不犹豫地找到了技术讲师。“他说，‘好吧，如果你能拿到文件，我就给你打印一只手，’”Westbrook 回忆道。“我说，‘你能再说一遍吗？’”

学校用 3D 打印项目补助金打印了一只蓝色猛禽手模型。但组装好这只手后，韦斯特布鲁克意识到自己无法正常使用它。“我的手腕不够长，而猛禽需要手腕才能正常运作，”他说。

幸运的是，e-NABLE 有一款名为 RIT Arm 的设计，专为 Westbrook 这样的肢体残疾者而设计。除了打印新模型外，Westbrook 还希望创办自己的非营利组织，这样他就可以设计自己的假手。他在自己的博客 Alive with Five 上记录了自己的经历。

舒尔对未来也有宏伟的计划。他现在专注于改进假手的设计——例如，为像韦斯特布鲁克这样没有手腕的人制作更多的假肢——并将这些设备送到最需要的人手中。为此，他最近访问了约翰霍普金斯大学，与那里的专家讨论潜在的合作，并计划前往海地执行任务。

“世界很大，有非常多的人确实需要假肢，”舒尔说。“我们所做的只是沧海一粟，但我们想扩大规模。”

更正，2015-02-13 ：本文的早期版本错误地指出了 Westbrook 的学校已经失去了 3D 打印项目的资金。事实上，学校担心 Westbrook 的 3D 打印模型将使用多少材料，这需要在批准之前对他的项目进行进一步调查。

本文最初发表于 2015 年 2 月的《大众科学》杂志，标题为《让我们给孩子们一只（3D 打印的）手》。本文已针对网络进行了扩展。