🇺🇸 Samuel Skotnikov

来自德克萨斯州高地村的Samuel Skotnikov在附近花岗岩丘的Marcus高中就读时,与两位好友Chanyoung Kim和Eeshaan Prashanth着手解决一个私人而非抽象的问题。他们紧密团体中的第四位成员——同学Aiden——因截肢而佩戴假肢,曾向他们倾诉日常行走仍深受设备局限之苦。

团队没有选择整洁的教科书式项目,而是决定为Aiden打造一条更好的假肢。他们首先测量他使用现有假肢的实际步态,并发现了隐藏的代价:设备的僵硬迫使他截肢腿的残肢比完好的腿更费力工作,这种不平衡使每一步都比必要时更加疲惫。这一洞察为后续一切奠定了框架。

他们的解决方案名为NeuroFlex,是一条仿生假肢腿,其控制不依赖机械猜测,而基于佩戴者自身的意图。一个EEG头带读取大脑的电信号,解读佩戴者想要如何移动,并实时指挥假肢的马达支持该动作。关键在于,该系统是非侵入性的,无需手术或植入物,这使其比许多脑控技术更易获取。

当团队在Aiden身上测试原型时,NeuroFlex正确识别其预期动作的准确率约为98%,对高中生制造的设备而言这是惊人的精度。该工程融合了多个学科,从信号处理到机械设计,其成果证明脑控假肢无需成为资金充裕研究实验室的专属产品。

2025年5月,在第75届Regeneron国际科学与工程博览会上,Skotnikov、Kim和Prashanth荣获五万美元的Gordon E. Moore未来世代积极成果奖,这是博览会的最高荣誉之一。他们的工作引起全国关注,从CBS Texas到专业假肢出版物都在讲述四位挚友的纽带如何同时孕育了友谊与肢体。

他们承担的工程挑战仍是资金充裕的实验室正在攻克的难题。脑控假肢传统上依赖侵入性植入物或笨重设备,使大多数截肢者望而却步。通过非侵入性EEG头带读取意图,团队直击可及性目标,设计出无需手术、无需医院预算即可运作的装置。

他们的诊断基础工作与制造同样重要。通过首先测量Aiden的实际步态,学生们发现其现有假肢的僵硬迫使残肢过度工作,使步态失衡。NeuroFlex的设计正是为了应对这一具体缺陷,使用马达实时支持佩戴者的预期动作,而非抵抗它。

这一认可为一个本质上关乎友谊的故事带来全国关注。从CBS Texas到专业假肢出版物都将其描绘为四位挚友的纽带同时孕育了终生联结和一条可用的肢体。对Skotnikov及其队友而言,五万美元奖金是认可,但更有意义的成果是朋友能够更轻松地移动。

被问及该项目时,Skotnikov不断回到其起源。他说,这始于帮助他们的朋友,朋友曾分享现有假肢如何未能真正帮到他。他对其他年轻发明家的建议带有同样精神:做你热爱的事,不要只为科学展会而做,而要为你真正想帮助的人而做。这是一种始于人而非奖项的工程哲学。