Будущее за биопротезированием — вскоре протезы будут превосходить биологические оригиналы

Будущее за биопротезированием

Развитие технологий не перестает поражать размахом человеческой фантазии. И это относится как к конкретным областям, так и к стыкам двух, на первый взгляд, далеких направлений, например, биологии и инженерии.

Сама по себе идея применения знаний о живой природе для решения технических задач совершенно не нова. Еще Леонардо да Винчи, пытался построить орнитоптер — летательный аппарат с машущими как у птиц крыльями. Другие яркие продукты биомиметики* точно известны всем: застежка «липучка» (принцип заимствован у соцветий репейника) и застежка «молния» (создана на основе строения пера птицы).

Сегодня мы хотим рассказать об изобретении которое позволяет, в буквальном смысле, вернуть человеку целостность. Речь идет о бионическом протезе. Это сервоприводы, шарниры и тяги, позволяющие имитировать практически свободное движение конечности, облаченные в легкий корпус из пластика или металлических сплавов. В зависимости от назначения меняется и их конфигурация, например, в ножных протезах используются пружины или пневматические амортизаторы для смягчения ударной нагрузки при передвижении.

Будущее за биопротезированием

Самая сложная и самая захватывающая задача — это связь биомеханического устройства с человеком. Ведь мало создать механизм, способный довольно точно имитировать движение конечности, нужно интегрировать его в живой организм. На данный момент существует несколько вариантов реализации обратной связи «человек-протез»: первый — это датчики нервных сигналов, связанные с обрабатывающим процессором для передачи импульсов приводам. Второй — электроды, крепящиеся к коже культи и фиксирующие изменение биопотенциала мышц при сокращении. Также управление возможно с помощью сенсоров, крепящихся к коже головы и реагирующих на электрические потенциалы мозга.

РОБОТИЗИРОВАННАЯ РУКА СПОСОБНА, КАК ПОДНИМАТЬ ТЯЖЕСТИ, ТАК И ИЗЯЩНО ИГРАТЬ НА ПИАНИНО (ВИДЕО)

Но все эти методы не совершенны, ведь даже тех сигналов, которые может воспринимать протез от сокращения мышц через размещенные на коже электроды, обычно хватает только на осуществление самых простых действий, например: сжимание и разжимание ладони.

Оригинальное решение представила известная компания Touch Bionics еще в 2012 году, выпустив в свет протез человеческой кисти i-Limb Ultra Revolution. Им можно управлять не только при помощи мышц предплечья, но и с помощью смартфона! Он позволяет выполнять одно из нескольких десятков запрограммированных действий, например, завязывать шнурки, поднимать и опускать предметы, печатать на клавиатуре и даже писать ручкой или карандашом.

Будущее за биопротезированием

Другой вариант нашла группа европейских ученных в 2017 году. Они вживили два электрода непосредственно в нервы культи, что позволило получить более точные и разнообразные сигналы, воспринимаемые протезом. Так появилась возможность распознавать форму, размер объекта и даже его текстуру.

16-ЛЕТНИЙ ШКОЛЬНИК ИЛЬЯ МЕЛЬНИК СОЗДАЛ ЭЛЕКТРОННУЮ РУКУ ДЛЯ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ МИН

Основываясь на данных достижениях, можно с уверенностью заявить — будущее за биопротезированием. Некоторые приверженцы философии трансгуманизма предполагают: уже через несколько десятков лет протезы будут превосходить биологические оригиналы, и мир станет похожим на фильм в жанре «киберпанк». Кто знает, может они и не далеки от истины?

источник: Ad.astra