Prototyp "chwytaka pięciopalczastego"
Prototyp "chwytaka pięciopalczastego" Biomedical Engineering and Biocybernetics Team - Poznan University of Technology / YouTube
Reklama.
Oko przyszłości
Dr Garth Webb twierdzi, że stworzył nowy rodzaj soczewek, które trzykrotnie poprawiają jakość widzenia. Bez żadnych okularów, czy szkieł kontaktowych. Zamiast osiągać maksymalnie 20 pkt. na 20 w testach okulistycznych, jakość widzenia ma się poprawić do 60 pkt. Wszczepione prosto do oka mają dać lepszy wzrok każdemu, nawet stulatkowi.
Badania nad projektem trwały osiem lat i pochłonęły do tej pory 3 miliony dolarów. Procedura wszczepienia soczewek ma być podobna do bezbolesnej operacji katarakty, z resztą dzięki nim ta choroba miałaby już odejść do przeszłości. Dr Webb zaprezentował swój wynalazek już okulistom z USA, Kanady, Australii i Dominikany, którzy są do tego projektu nastawieni bardzo pozytywnie. Jeśli testy kliniczne wypadną dobrze, soczewki mogą pojawić się na rynku już w ciągu najbliższych dwóch lat - w zależności od medycznych regulacji różnych państw.
Swoje też chwalimy
Polacy pod tym względem nie odstają daleko w tyle. Na Politechnice Poznańskiej w Instytucie Automatyki i Inżynierii Informatycznej istnieje Zespół Inżynierii Biomedycznej i Biocybernetyki. Młodzi naukowcy pracują nad wynalazkami, które mogą zmienić życie wielu ludzi na lepsze.
Tworzą m.in. interfejs umożliwiający łatwiejsze, bardziej intuicyjne sterowanie urządzeniami z wykorzystaniem sygnałów biologicznych, które są generowane przez mięśnie czy mózg.
– Jest to istotne zarówno z punktu widzenia osób zdrowych jak również, a może przede wszystkim, osób z niepełnosprawnością ruchową – mówi dr inż. Piotr Kaczmarek kierownik Zespołu Inżynierii Biomedycznej i Biocybernetyki.
dr inż. Piotr Kaczmarek

Nasze urządzenie rejestrując aktywność mięśni, np. przedramienia, potrafi rozpoznać różne rodzaje gestów wykonywanych nadgarstkiem czy palcami. Przypisując do każdego z gestów pewną funkcję, można w sposób intuicyjny sterować prezentacją, grą komputerową lub jakimś urządzeniem.

Inżynier podkreśla, że u osób z dysfunkcjami narządu ruchu interfejs tego typu może umożliwić intuicyjne sterowanie protezą, wózkiem inwalidzkim czy obsługę komputera. W ramach podejmowanych prac rozwijają również interfejs wykorzystujący fale mózgowe (sygnał EEG) do sterowania wózkiem inwalidzkim przez osoby całkowicie sparaliżowane, pod warunkiem, że mają zachowaną zdolność akomodacji i ruchomość gałek ocznych.
Najpierw interfejs, potem urządzenia
Chociaż już sama konstrukcja interfejsu brzmi imponująco, to nie jest to jedyne osiągnięcie poznańskich naukowców. Konstruują oni urządzenia do rehabilitacji ruchowej. Powstał już prototyp egzoszkieletu kończy dolnych oraz jak to określa Kaczmarek, „chwytaka pięciopalczastego” podobnego do ludzkiej dłoni. Oba te urządzenia mają na celu pomoc przede wszystkim osobom niepełnosprawnym.
dr inż. Piotr Kaczmarek kierownik Zespołu Inżynierii Biomedycznej i Biocybernetyki

Egzoszkielet, wyposażony w napędy w stawach biodrowych i kolanowych pozwala na przywrócenie funkcji ruchowych, takich jak chodzenie, siadanie czy wstawanie, osobom dorosłym z niepełnosprawnością w obrębie kończyn dolnych o masie do 85kg. Na obecnym etapie może służyć do treningu dla osób po udarach, w dalszej perspektywie, jako narzędzie do przemieszczania się po mieszkaniu czy też w przestrzeni, w której istnieją bariery architektoniczne

Kierownik zespołu zaznacza przy tym, że potencjalnie jest również możliwe wykorzystanie egzoszkieletu jako urządzenia zwiększającego wydolność osób zdrowych pracujących w szkodliwych warunkach, w których narażone są na długotrwałe obciążenie.
– W przypadku chwytaka jest możliwy jego dalszy rozwój w kierunku protezy dłoni o dużych możliwościach manipulacyjnych, jednak stworzenie protezy bionicznej wymagać będzie dość dużych nakładów finansowych – tłumaczy problem drugiego wynalazku Kaczmarek.
Budowę egzoszkieletu rozpoczęto w 2010 r. przy bardzo ograniczonych środkach. Jak zaznacza Kaczmarek, mimo wielu prób nie udało się uzyskać finansowania z grantów unijnych.
Proteza oraz interfejs wykorzystujący aktywność mięśni oraz interfejs do wózka inwalidzkiego rozwijane są od 2014 roku również w oparciu o mocno ograniczone fundusze. Naukowcy poszukują w tym celu partnerów biznesowych, którzy zainwestowaliby odpowiednie środki w rozwijanie prototypów. W ich znalezieniu naukowcom pomaga m.in. Poznański Park Naukowo Technologiczny.
dr inż. Piotr Kaczmarek

Koszty rozwoju egzoszkieletu, protezy dłoni i interfejsów są zależne od ich przeznaczenia jak również od konieczności uzyskania stosowanych certyfikatów, w tym umożliwiających dopuszczenie do stosowania, jako wyrobu medycznego). Stąd rozwój egzoszkieletu w zależności od zastosowania to koszt od kilkuset tysięcy do kilku milionów złotych w przypadku ręki około miliona złotych nie licząc kosztów certyfikacji.

Czy przekraczamy już granice?
Niektórzy jednak zadają pytania, czy takie rozwiązania, to już nie przekraczanie pewnych granic. Jak do tego odnoszą się chociażby poznańscy naukowcy?
– Myślę, że każdy, kto choć trochę poznał anatomię, biomechanikę i fizjologię narządu ruchu i układu nerwowego, wie jak bardzo doskonały jest człowiek i równocześnie jak bardzo niedoskonałe są obecnie istniejące środki techniczne. Celem naszych prac nie jest stworzenie "nadczłowieka" – mówi Kaczmarek.
Inżynier podkreśla, że nie manipulują przy genomie, ani nie realizują eugeniki. Ich celem jest opracowanie metod oraz urządzeń, które mają poprawić jakość życia osób niepełnosprawnych i zdrowych.
dr inż. Piotr Kaczmarek

Stworzenie ręki silniejszej niż ludzka ręka czy też egzoszkieletu zwiększającego siłę ludzkiej nogi przez analogię można porównać do wykonywania pracy łopatą lub koparką, lub poruszaniem się pieszo lub samochodem.

Naukowiec jest przekonany, że dopóki człowiek będzie operatorem tych urządzeń, co znaczy, że będzie nad nimi panował, nie powstaje problem natury etycznej.
Zaznacza przy tym jednak, że nawet zwykłego noża można użyć do krojenia chleba lub morderstwa. Patrząc jednak na obecny stan techniki: moc obliczeniową komputerów, dostępność źródeł zasilania itd., ludzie nie skonstruują maszyny doskonalszej niż człowiek. Zdecydowanie większe możliwości w tej kwestii ma inżynieria genetyczna i tu aktualna jest większość pytań natury etycznej.
dr inż. Piotr Kaczmarek

Rozumiem, że część osób oglądając filmy Awatar czy Robocop może mieć wątpliwości czy efekt końcowy podejmowanych prac nie doprowadzi jednak do stworzenia "mechanicznego nadczłowieka". Pytanie to należy pozostawić otwarte.