Hvordan Bionics vil utvide og forbedre livet ditt

Annonse

Tenkt som en science fiction pipedream, er vitenskapen om bionics ofte sett på som uhyggelig. Imidlertid, i den virkelige verden, har disse teknologiene potensial til å forlenge levetiden og forbedre livskvaliteten din når du eldes.

Sjekk ut denne videoen for å få en forståelse av hvor langt teknologien har kommet.

TED-praten til ingeniøren i videoen, Hugh Herr, er noe vi har dekket før 5 fantastiske TED-samtaler som vil endre hvordan du tenker medisinDisse fem TED-samtalene gir oss hint om nyskapende vitenskapelig forskning og livskvalitet som vi en dag kan oppleve Les mer , og er vel verdt å se på.

Begrensninger i kroppen

Mange mennesker er redde for å bli eldre - og med god grunn. Når vi blir eldre, begynner kroppene våre til slutt å svikte stykke for stykke. Det er noe du kan forsinke gjennom god ernæring, forebyggende medisinsk behandling og trening - men før eller senere, nesten alle avvikler fanget en kropp som ikke lenger kan gjøre tingene de Nyt. Hvis du ikke vil legge opp til det, er det eneste alternativet å begynne å erstatte den. Eller, hvis du ønsker å kutte av lemmer og organer, kan du øke det.

Drevne eksoskeletter Bioniske mennesker: Exoskeleton Technology definerer grenserEksoskelettforskning har vært i gang i over et århundre, noe som resulterer i en rekke levedyktige prototyper. Overraskende fokuserer de imidlertid mindre på supermenneskelig styrke og mer på å forbedre utholdenhet og livskvalitet. Les mer kan høres ut som science fiction, men det er de også langt fra nytt Bioniske mennesker: Exoskeleton Technology definerer grenserEksoskelettforskning har vært i gang i over et århundre, noe som resulterer i en rekke levedyktige prototyper. Overraskende fokuserer de imidlertid mindre på supermenneskelig styrke og mer på å forbedre utholdenhet og livskvalitet. Les mer . En tidlig hydraulisk og elektrisk drakt som var i stand til å løfte 110 kg (110 kg) ble utviklet av US Military allerede i 1965. Dette var basert på studier fra Cornell Aeronautical Laboratories of Buffalo, New York, til Man-Forsterkere, allerede i 1960. "Hardiman", som den ble kalt, var ikke helt vellykket - men den banet vei for ytterligere militære applikasjoner.

Imidlertid har forskere sett sitt potensial utover bare et verktøy for hæren.

Sannsynligvis det mest bemerkelsesverdige eksemplet er Japans HAL (Hybrid Assistive Limb), et eksoskjelett opprettet for å utvide kroppens evner - spesielt for personer med ryggrad eller nevrologiske lidelser, som de som er produsert av a hjerneslag. For hjerneslag og paraplegikere kan HAL hjelpe med å gå igjen - og det samme kunne ReWalk, et kommersielt system drevet av et batteri og ledet ved hjelp av en håndleddet montert kontroll. Tilsvarende er LIFESUIT et annet eksoskjelett rettet mot funksjonshemmede, utviklet av Monty K. Reed på sin North Seattle Robotics Group; Reed satt igjen med varige ryggskader etter en fallskjermulykke, og ble interessert i eksoskeletter etter å ha lest Robert Heinleins beskrivelse av makt rustning i sin roman fra 1959, Starship Troopers.

Forskningen for They Shall Walk-prosjektet er fullført, og LIFESUIT er i ferd med å skaffe to millioner dollar for å begynne produksjonen i 2017 og distribusjon til terapiklinikker og treningssentre.

Eksoskjeletter er godt egnet til både medisinske og militære applikasjoner, men de gir også en sjanse for aldrende organer å fortsette med anstrengende oppgaver. Her er en flott demonstrasjon av HAL-løfting på 40 kg (40 kg) - en bemerkelsesverdig prestasjon, med tanke på at det krever nesten ingen styrke fra brukeren. Denne teknologien kan gi et enormt mål av uavhengighet til eldre.

Syntetiske organer

Styrke og tretthet er ikke den eneste bekymringen: et gjennomsnitt på 18 mennesker i USA dør hver dag på grunn av mangel på organdonorer. I 2013 døde 4.453 i påvente av en nyretransplantasjon alene.

3D-utskrift kan være omfavnet i bekymringer for å lage dine egne våpen - til og med CBS 'strålende Elementary taklet emnet (noe som opprører noen mennesker) - men 3D-utskrift er bra for mye, mye mer 5 fantastiske 3D-utskriftsapplikasjoner du må se for å troHva ville du gjort med en 3D-skriver? Hvis folk som utvikler disse applikasjonene har noe å si om det, kan du bli overrasket. Les mer . Det har forskere kunnet trykk menneskelig vev Hvordan 3D-utskrift mennesker kan være mulig en dagHvordan fungerer bioavtrykk? Hva kan skrives ut? Og vil noen gang kunne trykke et fullt menneske? Les mer en stund. I lang tid var den største begrensende faktoren vaskularisering, noe som skapte blodkar til å gi oksygen og næringsstoffer til vevet.

Det hele forandret seg i fjor, da amerikanske og australske forskere utviklet evnen til å bioutskrive kapillærer. Dr Luiz Bertassoni fra University of Sydney innrømmer at utskriftsorganer kan være flere tiår unna, men de kan nå "begynne å snakke om større, mer komplekse vev som er i stand til å overleve lenger. ” I mellomtiden fortsetter forskningen på å lage transgene svineorganer som trygt kan implanteres i mennesker.

For å angripe problemet fra en annen vinkel, er det også mulig å erstatte et antall indre organer med rent mekaniske erstatninger. For to år siden gikk medier og tidsskrifter galt om Bionic Man, en robot på 1 million dollar laget av kunstige kroppsdeler - inkludert sirkulasjonssystem. Systemet er ment å tjene som et utstillingsvindu for hvor mye av menneskekroppen vi kan erstatte eller forsterke med robotikk.

Glem The Six Million Dollar Man: denne Bionic Man fikk tilnavnet Frank (etter Victor Frankenstein).

Roboten har et hjerte som pumper kunstig oksygenrikt blod rundt i kroppen. Den har også milt, nyre og bukspyttkjertel, men ikke fordøyelsessystem, lever eller hjerne. I stedet styres det via Bluetooth. Den 'huden' er laget av en polymer, fylt med en million sensorer for å oppdage berørings- og temperaturendringer, og den drives av 26 individuelle motorer.

Den benytter også en Rex eksoskelett, en "håndfri, selvbærende, uavhengig kontrollert robot vandringsenhet", og 3D-utskrift for å lage et vindpipe og hodeskalleimplantat.

Systemet er ikke perfekt ennå - dets "blod" er faktisk en "syntetisk oksygenbærer" - bittesmå polymer- og jernpartikler, som bærer oksygen, men ikke utfører alle blodfunksjonene. Videre er flere av organene bare prototyper. Han er fortsatt et fint eksempel på hva som er mulig: bioniske nyrer kan eliminere behovet for en dialyseenhet, en kunstig bukspyttkjertel ville regulere blodsukkernivået; og milten spiller en nøkkelrolle i å filtrere blodet ditt som en del av immunforsvaret ditt.

Det er tusenvis av mennesker som lider i dag på transplantasjonslister som venter på disse organene, og evnen til å fremstille dem kan gjøre en enorm mengde goder.

Begrensninger i sinnet

Selvfølgelig er det ikke bare levetiden som bekymrer, men også kvalitet. Mange av oss har bekymringer for demens, og frykten er velbegrunnet. En studie av Alzheimers sykdom internasjonalt fant at i 2013 anslagsvis 44,4 millioner mennesker over hele verden hadde demens, et tall som sannsynligvis vil gjøre det svelle til omtrent 75 millioner i 2030 og 135,5 millioner i 2050, på grunn av vår økende levetid og verden befolkning. Det er høyprofilerte saker som den tidligere USAs president Ronald Reagan, borgerrettighetsaktivisten Rosa Parks og den produktive romanforfatteren Sir Terry Pratchett, en veltalende skribent som advarer:

”Det er ikke en slags demens. Det finnes ikke et dusin slag. Det er hundretusener. Hver person som lever med en av disse sykdommene vil bli rammet på unikt ødeleggende måter... Det er ingen tydelig planlagt vei til forløpet av disse sykdommene. Demens angriper fasetter som gjør oss til den vi er, og det er et dypt personlig angrep som trosser prediksjon. "

Det er klart, etter hvert ønsker vi å slå denne sykdommen fullstendig og gi en full kur. Inntil det er mulig, kan bærbare teknologier gi et kraftig verktøy for å gjenopprette litt livskvalitet for de som lider. Evolusjonen av Tingenes internett Hva er tingenes internett?Hva er tingenes internett? Her er alt du trenger å vite om det, hvorfor det er så spennende og noe av risikoen. Les mer i en kontekstuell nett kan gi hjelp til de som kjemper for å forbli uavhengige, spesielt ettersom det vil fokusere på personalisering og relevans; Å forstå brukernes situasjoner og vanskeligheter ville bety at informasjon er lett tilgjengelig uten å måtte søke.

Nåværende nettlesertillegg og widgets er gode eksempler på denne økende interessen for interaktivitet og letthet. Apture, for eksempel, ble satt opp i 2007 og ble brukt av mediagiganter som Økonomen og The Washington Post å legge til en ny dynamikk på sider ved bruk av multimedia, og har siden blitt anskaffet av Google. Tilsvarende filtrerer Zemantas semantiske algoritmer gjennom blogginnlegg for å foreslå tilleggsinnhold som lenker og bilder, det siste trekker det fra aksjesidebilder og tar hensyn til copyright.

Dette skal alle gjøre verden mer tilgjengelig, og forsterke individualismen. Google Glass har absolutt tiltrukket seg sin del av kritikk, men forestill deg hvor nyttig det kan være for en Alzheimer lidende, gi dem påminnelser, apper og kontaktinformasjon - egentlig erstatter noe av det tapte minner.

Til tross for sin kjølige mottakelse, forblir Google Glass et kraftig verktøy for godt. Det har vi allerede written om dens mulige etterfølger, Google-kontaktlinsen, forskning som høres fordelaktig ut for de med diabetes, eller til og med farge mangler!

Vil du bli oppgradert?

I 1966 tok Dr. Kit Pedlar og Gerry Davis oppmerksom på uroen rundt bionikk og opprettet Cybermen for Den tiende planeten, a Doctor Who serie som så doktoren og et team på en polar base ta på fryktelige refleksjoner av oss selv. Cybermen er fortsatt en vedvarende trussel, og den vises sist i fjor Dark Water / Death in Heaven.

Hvorfor er det fortsatt cybermen når så mange Doctor Who-skurker har falt ved veikanten? Fordi frykten de representerer er fortsatt relevant! De representerer skrekken for det forvrengte jeget. Den frykten lever fremdeles veldig, men vi bør være forsiktige med å kalle den klok. Frykten for kybernetikk representerer til syvende og sist en feil og grunne respons på en stadig viktigere ide.

Bionics kan få oss til å leve lengre, sunnere og lykkeligere liv. Tror du det er en linje som vi ikke bør krysse? Vil du bytte ut noen få deler når tiden er inne? Gi oss beskjed i kommentarene!

Bildetillegg: Toy Collection Redux 21 av Joad Henry; Hardiman I Via Wikimedia Commons.