Электроника для человеческого тела: 9 современных кибернетических улучшений

28.09.2015 Гаджеты

Медицина сейчас существенно продвинулась в восстановлении людской тела и лечении таких неприятностей, как слепота, глухота и потерянные конечности. Развивающиеся разработки, многие из которых дешёвы уже на данный момент, включают имплантаты либо носимые устройства. Они дают пользователям бионный внешний вид – показатель того, что кибернетические разработки прейдет скоро.

Вот пара разработок, а одно из них только в целях мастерства.

Две группы исследователей из Калифорнии создали неестественную кожу, применяя разные подходы. Ученые из Стэндфордского университета основывали собственный изобретение на органической электронике (сделанной из токопроводящих углеродных полимеров, пластиков либо мелких молекул) и создали устройство, в тысячу раз чувствительнее людской кожи. Исследователи из Калифорнийского университета для разработки неестественной кожный покров применяли интегральные матрицы нанопроводных транзисторов.

Целью обоих изучений было создание устройства, имитирующего людскую кожу и талантливого одновременно с этим растягиваться на громадную и эластичную поверхность.Электроника для человеческого тела: 9 современных кибернетических улучшений Эти высокочувствительные неестественные кожный покров обеспечат носящим протезы людям чувство осязания, дадут врачам более узкий контроль над инструментами, а роботы посредством этих устройств смогут поднимать хрупкие предметы, не разламывая их.

Помимо этого, исследователи из детского военного госпиталя Цинциннати трудятся над созданием неестественной кожи, владеющей устойчивыми к бактериям клетками, что существенно уменьшит риск инфицирования.

Любой из нас в какой-то степени имеет глаз на затылке, но живописец Вафаа Билал совсем по-второму подошел к этому вопросу. В затылок Билала в рамках нового художественного проекта для музея в Доха, Катар, имплантировали цифровую камеру шириной 5 см и толщиной 2,5 см. Процедура включала вживление титановой пластины в голову Билала.

Камера магнитами прикрепляется к пластине и подключается к компьютеру проводом, что живописец носит с собой в особой наплечной сумке.

Планировалось, что титановая пластина останется в голове Билала в течение года, дабы записывать, что происходит за спиной живописца на протяжении его ежедневных действий. Но сравнительно не так давно Билал выяснил, что его тело начало отторгать железное крепление, и потому ему нужно будет сделать операцию по удалению пластины. Не обращая внимания на эту неудачу, он планирует по окончании выздоровления привязывать камеру к затылку и, так, продолжать опыт.

Германским врачам удалось создать сетчаточный имплантат, что в сочетании с камерой дает больным возможность видеть формы и объекты. Одному больному кроме того удалось самостоятельно ходить, доходить к людям, распознавать время по часам и различать 7 оттенков серого.

Сетчаточные имплантаты являются микрочипы, оснащенные около 1500 оптическими датчиками. Они прикрепляются под сетчатку на глазном дне и соединяются проводом с маленькой внешней камерой. Камера фиксирует свет и отсылает изображение в форме электрического сигнала в имплантат через процессор. После этого имплантат подает данные в зрительный нерв, связывающий глазные яблоки с мозгом.

Через него мозг приобретает маленькое изображение, 38х40 пикселей, наряду с этим любой пиксель бросче либо чернее в соответствии с интенсивностью света, падающего на чип.

Исследователи трудились над проектом семь лет и по сей день отмечают, что изобретение демонстрирует, как возможно вернуть помочь и оптические функции слепым людям в повседневной судьбе.

Задачей проекта SmartHand есть создание сменной руки, которая будет так близка по функциям к потерянной, как это быть может, и исследователи деятельно продвигаются к намеченной цели.

SmartHand – это сложный протез с четырьмя датчиками и 40 двигателями. Исследователи из разных государств ЕСсоздали руку так, что она прямо подключается к нервной совокупности пользователя, что разрешает обеспечить чувство осязания и реалистичные движения.

SmartHand формирует чувство призрачной руки, известное многим, утратившим конечность. Это дает больному чувство, что SmartHand вправду есть частью тела. Устройство еще на стадии разработки, но первый больной, швед Робин аф Екенстам, может поднимать предметы и чувствовать кончики пальцев протеза.

Ученые, трудящиеся со SmartHand, планируют в конечном счете покрыть протез неестественной кожей, что даст мозгу еще больше тактильных ощущений. Исследователи говорят, что они будут изучать реципиентов SmartHand, чтобы выяснить, как со временем улучшить устройство.

До появления SmartHand Кевин Варвик из Университета Ридинг, Англия, применял кибернетику для контролирования механической руки, подсоединенной к его нервной совокупности, тогда как он пребывал в Нью-Йорке, а рука – в Англии.

Имплантат был подсоединен к нервной совокупности Варвика в 2002 году, что дало ему возможность дистанционно осуществлять контроль роботизированную руку. Сигналы отправлялись в Интернет через радиопередатчик. Этот процесс дал исследователям данные для разработки протеза в ходе проекта SmartHand.

Сейчас развитие протезов прошло продолжительный путь, в следствии чего были созданы руки, дающие пользователям тактильные ощущения, и ноги, разрешающие пробегать громадные расстояния. Сейчас нас смогут оснастить протезными щупальцами, разрешающими лучше хватать предметы.

Недавняя выпускница Вашингтонского университета Кайлин Кау спроектировала руку в ходе проекта разработки альтернатив распространенным на сегодня протезам. Изобретенная Кау рука эластичная и регулируемая, ее зажим возможно изменять в зависимости от формы предмета, что желает забрать пользователь. Количество витков в руке контролируется двумя кнопками, расположенными на протезе; они заставляют двигатель или усиливать, или ослаблять витки через два кабеля, протянутых на протяжении руки.

Кохлеарные имплантаты спроектированы для помощи имеющим неприятности со слухом. В отличие от слуховых аппаратов, каковые усиливают звук так, чтобы его имело возможность различить пострадавшее ухо, кохлеарные имплантаты минуют поврежденную часть уха и напрямую стимулируют слуховой нерв. Сигналы, генерируемые имплантатом, посылаются при помощи слухового нерва в мозг, что выявит их как звуки.

Были созданы разные типы кохлеарных имплантатов, но все они имеют пара неспециализированных подробностей: микрофон, улавливающий звук, устройство для обработки сигналов, превращающий звук в электрические импульсы, и совокупность передачи, которая отсылает электрические сигналы в электрод, имплантированный в ушную раковину.

Исследователи трудятся над методом более незаметного интегрирования медицинских устройств в тело больного.

Имплантаты в мозг либо другие части нервной совокупности становятся в полной мере обыденным явлением в медицинских процедурах. Такие устройства, как кохлеарные имплантаты и мозговые стимуляторы для работы применяют электроды, вживленные в мозг. Но тогда как эти устройства смогут существенно оказать помощь пользователям, исследователи обеспокоены тем, что железные электроды смогут повредить мягкие ткани.

Исследователи из университета Мичигана трудятся над созданием проводящего полимерного покрытия (молекул, без неприятностей проводящих электрический ток), каковые будут увеличиваться около электрода в мозге, создавая материал для лучшей защиты окружающих мозговых тканей. Они сохраняют надежду взять желаемый итог при помощи материала с малыми количествами другого полимера; ученым удалось вынудить проводящий полимер вырабатывать текстуру около электрода.

В то время как сетчаточные имплантаты являются методом восстановления зрения, изготовители устройства BrainPort предпочли второй подход к предоставлению слепым возможности передвигаться в мире.

Устройство превращает образы в электрические импульсы, каковые отсылаются в язык, где они вызывают щекочущее ощущения, принимаемые пользователем для передвижения и окружающих ментальной визуализации предметов среди объектов.

Для передачи оптических сигналов с сетчатки – части глаза, где световая информация декодируется либо переводится в нервные импульсы – в первичную зрительную кору мозга нужно около 2 миллионов зрительных нервов. С BrainPort оптические эти планируют через цифровую камеру, расположенную в центре очков на лице пользователя. Минуя глаза, эти передаются в переносной базисный модуль.

Из него сигналы отсылаются в язык через «чупа-чупс» — электродную матрицу, находящуюся прямо на языке. Любой электрод несёт ответственность за комплект пикселей.

Как растолковывают создатели устройства, BrainPort позволяет пользователям обнаружить кнопки лифта и входные двери, просматривать цифры и буквы, и брать чашки и вилки за столомбез необходимости шарить руками.

Источник: Innovationnewsdaily

  • неестественная кожа
  • кохлеарные имплантаты
  • механическая рука
  • протез

Author: Евгений

Случайные записи:

10 ОСОБЕННОСТЕЙ КОТОРЫЕ ЕСТЬ У 1% ЛЮДЕЙ


Похожие статьи, которые вам понравятся: