®COMSOL Multiphysics סייעה בפיתוח של שתל שבלולי אקוסטי מיוחד הפותר בעיות שמיעה
פתרון שמיעה חדש מבטיח לטפל בבעיית שמיעה שלה לא היה עד עתה פתרון טוב. חברת Cochler ltd השתמשה ב- ®COMSOL Multiphysics ממש מההתחלה, על מנת לפתח שתל שבלולי אקוסטי מיוחד.
בעיות שמיעה הן דבר נפוץ מאוד בקרב האוכלוסיה, כאשר כ- 17 אחוזים מהעם האמריקאי מדווח על רמה כזו או אחרת מהן סובל. מעבר לרמה מסוימת של אבדן שמיעה, עזר שמע סטנדרטי כבר הופך לא יעיל. חברת Cochlear ltd האוסטרלית נחשבת לאחת המובילות בעולם בתחום פיתוח וייצור עזרי שמיעה, שתלים שבלוליים ועוד. החברה עזרה כבר ליותר מרבע מיליון אנשים במעל מאה מדינות שונות, והיא מחפשת כל הזמן דרכים להעניק לאנשים עם בעיות שמיעה פתרונות טובים יותר.
בשנת 2011 החברה השקיעה 13% מרווחייה במחקר ופיתוח של שתל שבלולי אקוסטי ישיר בשם ™Codacs, תוך שימוש מלא של תהליך הפיתוח בתוכנת ®COMSOL Multiphysics. בתחילה החברה השתמשה ב- ®COMSOL בצורה נרחבת בכל שלב בתהליך תכנון המכשיר. המחשבה הראשונית הייתה לפתח אקטואטור המייצר ויברציות, אך לחברה לא היה מושג לגבי גדלי הרכיבים. על כן המודל הראשון שהיא בנתה בתוכנת ®COMSOL היה עבורה בבחינת מחקר חזותי ועזר לה להשוות קונספטים שונים.
בתהליך הפיתוח החברה נאלצה להתחשב במרכיבים רבים, גודלם, השפעתם בזמן פעולה ושינוייהם. אחד הדברים החשובים שהחברה הייתה חייבת לבדוק הוא עוביו של מרכיב הדיאפרגמה, על מנת לדעת מהי הקשיחות המכאנית המתאימה של האקטאטור. כדי להפחית את הקשיחות הצירית הכללית של האקטואטור, יש להעביר לערך הנכון את הקשיחות המגנטית של ההרכב האלקטרומגנטי. פרמטרים חשובים כאן הינם חוזק המגנט וגודל מרווח האוויר. על מנת לבצע אופטימיזציה של מערך המעגל המגנטי, החברה השתמשה במודול ה- DC/AC של תוכנת ®COMSOL Multiphysics, וחישבה את צפיפות הזרם המגנטי בין החלקים.
בעיות שמיעה הן דבר נפוץ מאוד בקרב האוכלוסיה, כאשר כ- 17 אחוזים מהעם האמריקאי מדווח על רמה כזו או אחרת מהן סובל. מעבר לרמה מסוימת של אבדן שמיעה, עזר שמע סטנדרטי כבר הופך לא יעיל. חברת Cochlear ltd האוסטרלית נחשבת לאחת המובילות בעולם בתחום פיתוח וייצור עזרי שמיעה, שתלים שבלוליים ועוד. החברה עזרה כבר ליותר מרבע מיליון אנשים במעל מאה מדינות שונות, והיא מחפשת כל הזמן דרכים להעניק לאנשים עם בעיות שמיעה פתרונות טובים יותר.
בשנת 2011 החברה השקיעה 13% מרווחייה במחקר ופיתוח של שתל שבלולי אקוסטי ישיר בשם ™Codacs, תוך שימוש מלא של תהליך הפיתוח בתוכנת ®COMSOL Multiphysics. בתחילה החברה השתמשה ב- ®COMSOL בצורה נרחבת בכל שלב בתהליך תכנון המכשיר. המחשבה הראשונית הייתה לפתח אקטואטור המייצר ויברציות, אך לחברה לא היה מושג לגבי גדלי הרכיבים. על כן המודל הראשון שהיא בנתה בתוכנת ®COMSOL היה עבורה בבחינת מחקר חזותי ועזר לה להשוות קונספטים שונים.
בתהליך הפיתוח החברה נאלצה להתחשב במרכיבים רבים, גודלם, השפעתם בזמן פעולה ושינוייהם. אחד הדברים החשובים שהחברה הייתה חייבת לבדוק הוא עוביו של מרכיב הדיאפרגמה, על מנת לדעת מהי הקשיחות המכאנית המתאימה של האקטאטור. כדי להפחית את הקשיחות הצירית הכללית של האקטואטור, יש להעביר לערך הנכון את הקשיחות המגנטית של ההרכב האלקטרומגנטי. פרמטרים חשובים כאן הינם חוזק המגנט וגודל מרווח האוויר. על מנת לבצע אופטימיזציה של מערך המעגל המגנטי, החברה השתמשה במודול ה- DC/AC של תוכנת ®COMSOL Multiphysics, וחישבה את צפיפות הזרם המגנטי בין החלקים.
חבילת הכל כלול
הדבר שהכי הרשים את צוות המפתחים של החברה היה שתוכנת ®COMSOL איפשרה להם לבצע מספר מחקרים – מבני, אקוסטי, אלקטרומגנטי ופייזואלקטרי – בחבילה אחת מאוחדת. “ברגע שהיה לנו מודל אחד, לא הצטרכנו להתחיל מאפס כדי לבנות מודל אחר שמשתמש בפיזיקות שונות. פשוט הוספנו או הסרנו מרכיבים לפי הצורך, שינינו את הפיזיקות, ובכמה צעדים פשוטים, קיבלנו קייס סטאדי חדש”.
הדבר שהכי הרשים את צוות המפתחים של החברה היה שתוכנת ®COMSOL איפשרה להם לבצע מספר מחקרים – מבני, אקוסטי, אלקטרומגנטי ופייזואלקטרי – בחבילה אחת מאוחדת. “ברגע שהיה לנו מודל אחד, לא הצטרכנו להתחיל מאפס כדי לבנות מודל אחר שמשתמש בפיזיקות שונות. פשוט הוספנו או הסרנו מרכיבים לפי הצורך, שינינו את הפיזיקות, ובכמה צעדים פשוטים, קיבלנו קייס סטאדי חדש”.
החוקר הראשי בחברת Cochlear ltd מסכם: “יש בידינו היכולת לזנוח את הגישה גוזלת הזמן והיקרה של ניסוי וטעייה שבאמצעותה נהיה חייבים לבנות אבי טיפוס רבים כדי לקבוע את מימדי החלק המתאימים. אפילו בעזרת ההערכות שנעשו במודל, היה ביכולתנו לכוונן את המכשיר בהצלחה בתוכנה. על מנת להשיג חלקים לאבי הטיפוס נאלצה החברה לחבור לספקים מומחים אשר זמן האספקה שלהם הינו מספר שבועות. ללא תוכנת ®COMSOL, היה לוקח לנו חצי שנה בשביל לייצר רק חמישה אבי טיפוס, הווה אומר האטה קיצונית של תהליך הפיתוח”.
הסיפור נלקח ממגזין 2012 ®COMSOL