在康復(fù)工程領(lǐng)域中，假肢是發(fā)展最早、最迅速的，因?yàn)槿梭w運(yùn)動(dòng)器官的復(fù)雜性，所以適合人體運(yùn)動(dòng)假肢的機(jī)構(gòu)也很復(fù)雜，并且假肢的質(zhì)量將直接影響假肢患者運(yùn)動(dòng)所消耗的能量。為了有效的降低假肢的自重，密度低、強(qiáng)度高的碳纖維復(fù)合材料被應(yīng)用到假肢制造中，使現(xiàn)代假肢更輕、功能完善。
碳纖維所具有的優(yōu)勢(shì)：比強(qiáng)度、比模量高、抗疲勞性好、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、安全性好，除了這些主要特征，還有減震性好、耐腐蝕磨損、工藝性好等重要的優(yōu)異特性。
碳纖維在假肢領(lǐng)域的應(yīng)用：
1.假腳
碳纖維假腳
主要是用來(lái)支撐人體的重量，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生推力。碳纖維復(fù)合材料制作的假腳對(duì)于積蓄能量輸出比例高達(dá)九成以上，能讓使用者更省力。目前高端儲(chǔ)能假腳大部分采用碳纖維復(fù)合材料制作。
2.碳纖維腳踝
人體的腳踝和腳的連動(dòng)對(duì)于身體的平衡和支撐有著關(guān)鍵的作用，碳纖維制作的踝關(guān)節(jié)能夠?qū)崿F(xiàn)人體跳躍功能，另外腳踝和小腿假肢的銜接部分也可用碳纖維實(shí)現(xiàn)，制作出來(lái)的整體非常精美。
3.碳纖維膝關(guān)節(jié)
腿部受損除了腳部以外，膝蓋的損傷也很常見。制作這個(gè)關(guān)鍵的材料有很多種，鋼結(jié)構(gòu)的太重，鋁合金的強(qiáng)度差、不耐用，鈦合金的價(jià)格過(guò)貴，碳纖維相對(duì)來(lái)說(shuō)是性價(jià)比最高的材料。目前大部分膝關(guān)節(jié)假肢使用的是碳纖維框架結(jié)構(gòu)，這類產(chǎn)品重量輕而且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使用的時(shí)候關(guān)節(jié)擺動(dòng)平滑省力。
4.殘肢鏈接腔
假肢和人體的鏈接傳遞部分稱為接受腔，主要包裹殘肢和傳遞力量。這個(gè)部分承重要求高、且不能太重，碳纖維材料也可作為制作此部位的材料。包容殘肢的部分可用聚乙烯板，支撐體可使用碳纖維制作框架結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)輕松支撐和傳遞力量。
在我國(guó)有數(shù)百萬(wàn)人口需要安裝假肢，但是國(guó)內(nèi)大部分產(chǎn)品重量大、性能低。碳纖維材料能夠讓假肢產(chǎn)品的性能大大提升，制作出強(qiáng)度高的碳纖維假肢還需要更多醫(yī)學(xué)人員和復(fù)合材料人的通力合作。