在科技与医疗融合不断深化的今天，假肢技术正朝着更加智能化、个性化的方向迈进。3月19日，发表于《自然通讯》（Nature Communications）杂志的研究成果让假肢佩戴者的未来体验更令人期待—由英国帝国理工学院团队开发的动态自适应软超材料Roliner，为假肢衬垫的舒适性和功能性带来了全新突破。

从静态到动态，假肢衬垫技术的里程碑

假肢衬垫作为假肢与人体残肢之间的重要介质，其设计直接影响佩戴者的日常舒适度。然而，传统假肢衬垫通常采用固定形状与材料，这导致它们难以适应残肢在日常活动中因肌肉变化、体重波动或环境变化引起的形态变化。不适合的衬垫可能导致皮肤摩擦、压力集中，进而引发疼痛、溃疡等问题，影响假肢的使用体验。

针对这些挑战，Roliner提出了全新的解决方案。这一新型衬垫由嵌有微流体通道的硅橡胶制成，通过调节通道内的气压，Roliner可以实时改变其形状、体积与刚度，实现动态自适应。

图1 Roliner 的制造和工作原理

Roliner：技术与用户体验的双重升级

Roliner的核心创新在于其动态调节能力与用户友好性。

动态自适应调节：传统衬垫在佩戴后几乎无法改变形态，而Roliner能够根据残肢的即时需求实时调整。这意味着，无论用户是在运动、休息还是进行高强度活动，Roliner都能通过改变气压优化衬垫贴合度，从而有效减少压力集中点与摩擦。

智能化个性控制：Roliner允许用户通过智能手机应用对衬垫进行远程调节。无论用户需要更柔软的触感、更强的支撑力，还是在不同场景下切换不同模式，都可以在手机上轻松实现。个性化的调节提升了假肢佩戴的自主性与便利性。

图2 穿戴在股骨截肢者身上的Roliner 

临床潜力与广泛应用前景

Roliner的出现，不仅解决了假肢衬垫在舒适性方面的核心痛点，也展现了其在多领域的应用潜力。

假肢佩戴者的舒适革命：通过动态适应残肢形态变化，Roliner降低了因长期佩戴假肢而产生的皮肤损伤风险。这一特性有望提升假肢佩戴者的日常舒适感与假肢使用的依从性。

康复辅助设备的创新应用：Roliner的设计理念也可以应用于康复外骨骼、医疗床垫等领域，帮助解决压力分布不均等问题，提升康复设备的灵活性与舒适性。

防护装备的个性化升级：在滑雪靴、登山鞋等需要个性化贴合的防护装备中，Roliner的动态调节能力也能发挥重要作用，为运动员提供更优质的穿戴体验。

图3 可重构复合材料的多模材料分析

前瞻性与挑战并存

虽然Roliner在实验室环境中展现了出色的性能与应用潜力，但其在广泛推广与实际应用中仍需解决以下挑战：

耐用性与可靠性：微流体通道的长期稳定性、抗疲劳性能和耐久性需要经过更多的临床试验与日常使用场景测试来验证。

能量供给与效率优化：动态调节功能需要能量支持，如何设计高效、轻便且续航能力强的电源方案，是未来发展的关键。

成本控制与市场普及：Roliner采用的高科技材料与复杂制造工艺可能导致成本上升，如何在提升产品性能的同时降低生产成本，从而实现市场普及，是技术转化为实际产品的一大挑战。

图4 Roliner 的驱动控制单元和压力调节

Roliner的诞生，为假肢衬垫技术带来了从静态到动态、从固定到智能的质变。随着技术的进一步成熟与更多临床应用验证的展开，Roliner有望成为假肢佩戴者的新一代衬垫选择。

这一创新不仅展示了软超材料在医疗康复领域的广泛应用潜力，也为个性化、智能化穿戴设备的发展开辟了新的道路。未来，我们或许能见证更多类似Roliner的技术产品走出实验室，进入更多人的生活，真正实现科技为健康赋能的愿景。