เทคโนโลยีการพิมพ์ 3 มิติ กับการสร้างอวัยวะเทียมสัตว์

ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา เราได้เห็นการใช้งานเครื่องสแกน 3 มิติและเครื่องพิมพ์ 3 มิติในหลายด้าน ส่งผลกระทบต่อชีวิตของผู้คนนับล้าน และช่วยชีวิตหลาย ๆ คนด้วย

เทคโนโลยีการสแกน 3 มิติ, ซอฟต์แวร์ และการพิมพ์ 3 มิติ ทำให้แพทย์และนักวิจัยสามารถลดเวลาในการสร้างอุปกรณ์การแพทย์เฉพาะทาง และเปิดโอกาศทำในสิ่งที่ไม่เคยทำมาก่อน

ไม่ใช่แค่มนุษย์เท่านั้นที่ได้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้ สัตว์เลี้ยง สัตว์ป่า หรือสัตว์ทะเลจำนวนมากก็ได้รับประโยชน์เช่นกัน ลองดู 5 ตัวอย่างสำคัญ ที่ใช้เทคโนโลยีสร้างอวัยะเทียมด้วยเทคโนโลยีการสแกนและการพิมพ์ 3 มิติ เพื่อปรับปรุงคุณภาพชีวิตของสัตว์เหล่านี้:

Tieta นกทูแคน (Toucan)

นกทูแคนชื่อ Tieta อยู่ในบราซิล มีปลายจะงอยปากส่วนบนหายไป ทำให้กินอาหารเองลำบากและไม่สามารถดึงดูดคู่ได้
ทีมจาก Instituto Vida Livre ร่วมกับมหาวิทยาลัย 3 แห่งในบราซิล ออกแบบและสร้างปากเทียมโดยใช้การพิมพ์ 3 มิติ
ปากเทียมยาว 4 ซม. หนักประมาณ 4 กรัม ถูกเคลือบสารซีลพอลิเมอร์เพื่อให้แข็งแรงและเบา
การพิมพ์ใช้เวลาประมาณ 2 ชั่วโมง การติดตั้งปากใช้เวลาอีก 40 นาที แต่ Tieta ใช้เวลาประมาณ 3 วันกว่าในการปรับตัว ตอนนี้ Tieta สามารถกินได้เอง

Derby สุนัข

Derby เกิดมาพร้อมกับขาหน้าผิดรูปทั้งสองข้าง ส่งผลให้เคลื่อนที่ลำบากมาก
Derby อยู่ในมูลนิธิสุนัข Peace and Paws Rescue หลังจากเจ้าของเดิมไม่สามารถดูแลได้
เมื่อ Derby ไปอยู่กับคุณ Anderson (ผู้สนใจ 3D Printing) เธอเสนอแก้ปัญหาด้วยการสร้างขาเทียม เพราะเธอรู้สึกว่ารถเข็นไม่ให้เสรีภาพหรือการโต้ตอบกับสุนัขตัวอื่นเท่าที่ควร
ทีมออกแบบขาเทียมแบบโค้งหลายรุ่น และพบว่าการออกแบบเป็น “ห่วง” (looped design) ป้องกันไม่ให้ขาจมลงในพื้นนุ่ม ซึ่งเป็นปัญหาของโครงแบบที่ปลายแหลม
เมื่อติดขาเทียมครั้งแรก Derby วิ่งทันที เหมือนขาเทียมเป็นส่วนหนึ่งของร่างกายของ Derby แล้ว

Buttercup เป็ด

Buttercup เกิดมามีเท้าซ้ายหันกลับด้าน ทีมดูแลจึงตัดสินใจกระทำการตัดเท้าออก เพื่อทำการปรับปรุงคุณภาพชีวิต
หลังจากนั้น มิเกล์ การีย์ (Mike Garey) ซึ่งเป็นผู้ก่อตั้งศูนย์ดูแลเป็ด Feathered Angels Waterfowl Sanctuary ได้ทำงานกับผู้เชี่ยวชาญ 3D เพื่อสแกนเท้าของ Minnie (เป็นพี่สาวของ Buttercup) แล้วสร้างแม่พิมพ์ 3D เพื่อขึ้นรูปเท้ายางซิลิโคน
เท้าเทียมนี้ถูกใส่โดยใช้ถุงเท้าไนลอนที่ออกแบบเฉพาะ เมื่อใส่แล้ว Buttercup สามารถเดินและ “เดินแบบเป็ด” ได้เหมือนเป็ดปกติ
มีการปรับปรุงหลายรุ่นเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่น เพื่อให้สามารถว่ายน้ำได้ด้วย

Beauty นกอินทรีหัวล้าน

Beauty ถูกยิงที่หน้าโดยนายพรานล่าสัตว์ เมื่อถูกช่วยเหลือ เธอเสียส่วนของจะงอยปากบน ทำให้กินอาหารเองไม่ได้และทำความสะอาดขนเองไม่สะดวก
วิศวกรการแพทย์ Nate Calvin เข้ามาช่วย โดยทำแม่พิมพ์ส่วนจมูก, สแกน 3D, ปรับแบบในซอฟต์แวร์ แล้วพิมพ์ปากเทียมด้วยโพลิเมอร์ไนลอน
ปากเทียมถูกยึดบนใบหน้าโดยใช้ขาโลหะไททาเนียม หลังใส่แล้ว Beauty สามารถกินและดื่มได้เองอีกครั้ง
มีการปรับปรุงดีไซน์ปากเทียมซ้ำหลายครั้งในปีต่อมา และบางส่วนของจะงอยปากธรรมชาติเธอยังเติบโตขึ้นเล็กน้อย ทำให้สามารถกินปลาแซลมอนชิ้นเล็ก ๆ ได้เอง

Shellton John ปูเสฉวน (Hermit Crab)

ปูเสฉวน ต้องอาศัยเปลือกเพื่อป้องกันตัวเองแต่ในทะเลมีการขาดแคลนเปลือกตามธรรมชาติอย่างมาก
ทีม “Project Shellter” จึงออกแบบเปลือกเทียมด้วยการพิมพ์ 3 มิติ แม้จะทำจากพลาสติก แต่กำลังสำรวจแนวทางให้ใช้วัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากขึ้น
เรื่องนี้แสดงให้เห็นว่ามนุษย์ใช้เทคโนโลยี 3 มิติเพื่อ “สร้างที่อยู่ธรรมชาติ” ให้สัตว์โดยไม่จำกัดเหมือนแต่ก่อน