Spisu treści:
- Okulary bioniczne
- Samolecząca się skóra
- Samozaładowcze elementy wewnętrzne
- Powierzchnie samoleczące
- Wózek przyszłości
- Przełomy w biotechnologii
Ludzie żyją dłużej niż kiedykolwiek, głównie z powodu przełomów w technologii medycznej. Co ciekawe, wiele najnowszych aplikacji ratujących życie ma technologię, która może być również wykorzystywana w naszym codziennym życiu. Dzięki takim postępom nasze urządzenia są coraz bliżej naszych serc - dosłownie - a także oczu, skóry i innych narządów. To dlatego, że biotechnologia lub integracja technologii z ludzkim ciałem staje się coraz bardziej powszechna. Wykorzystanie tych osiągnięć w innych aplikacjach to naturalne rozszerzenie odkryć technologicznych. Oto spojrzenie na pięć wydarzeń, które wydają się być rodem z science fiction, ale zmierzają w stronę rzeczywistości medycznej - i nie tylko. (Aby uzyskać kolejną ciekawą lekturę, zapoznaj się ze zdumiewającymi pomysłami science fiction, które się spełniły (i niektórymi, które tego nie zrobiły).
Okulary bioniczne
Pole bionicznych okularów szybko rośnie. Kilka firm opracowuje i testuje „inteligentne” soczewki kontaktowe. Na przykład naukowcy z University of Washington pracują nad soczewką, która będzie monitorować poziom cukru we krwi u diabetyków, a także szukać oznak ostrzegawczych jaskry.
Oprócz monitorowania, te inteligentne obiektywy wykorzystują małe diody LED do wyświetlania informacji cyfrowych bezpośrednio użytkownikowi, z tą samą rozszerzoną rzeczywistością, jaką stosują niektóre smartfony w celu nałożenia danych cyfrowych na rzeczywiste obrazy. Potencjał jest łatwy do przewidzenia; Dzięki tej technologii możemy nie tylko sprawdzać wiadomości e-mail i czytać wiadomości tekstowe za pośrednictwem naszych kontaktów, ale także otrzymywać ważne informacje na temat znaczników zdrowotnych, takich jak poziom cukru we krwi. (Brzmi trochę jak kolejny wymiar okularów Google!)
Nic dziwnego, że Microsoft Research połączył siły z University of Washington, aby przyspieszyć rozwój tego produktu, zwanego obecnie Smart Lens. Firma planuje wypuścić te ulepszone obiektywy „jak tylko wszystko będzie gotowe”.
Samolecząca się skóra
Skóra jest największym organem ludzkiego ciała; jest również najbardziej odporny. Nasza skóra stanowi barierę ochronną dla naszych delikatnych elementów wewnętrznych. Jest wrażliwy na nacisk, dzięki czemu możemy odczuwać odczucia od najlżejszego dotyku po ból, i jest bardzo skuteczny w samoleczeniu. W związku z tym bardzo trudno było się rozmnażać, mimo że zdolność do syntetycznego odtwarzania skóry przyniosłaby osuwisko o potencjale medycyny i wielu innych dziedzinach.
Dzięki naukowcom z Uniwersytetu Stanforda syntetyczna skóra zastępcza stała się rzeczywistością. Zespół opracował materiał wykonany ze specjalnego rodzaju polimerowego tworzywa sztucznego i nanocząstek niklu, który jest jednocześnie wrażliwy na nacisk i elastyczny. Jest również trwały - i potrafi się leczyć. Podczas testowania, kiedy materiał został przecięty na pół, a następnie ponownie sprasowany, odzyskał 75 procent swojej pierwotnej wytrzymałości w ciągu pierwszych kilku sekund. Podzielony kawałek został przywrócony do prawie 100 procent po około 30 minutach.
Jednym oczywistym zastosowaniem tej technologii są urządzenia protetyczne. Ponieważ ta syntetyczna skóra jest wrażliwa na nacisk i jest w stanie wykryć takie rzeczy, jak uściski dłoni i zginanie, nałożenie syntetycznej skóry na protezy kończyny stwarza możliwość stworzenia znacznie bardziej realistycznej protezy ręki, ręki lub nogi. Materiał ten można również wykorzystać do stworzenia samoleczących się urządzeń elektronicznych, takich jak smartfony, tablety i laptopy. (Aby uzyskać więcej postępów, zobacz 6 Cool Wearable Devices.)
Samozaładowcze elementy wewnętrzne
Przez kilka dziesięcioleci rozrusznik serca wydłużał i poprawiał życie osób z problemami z sercem. Jedną z niewielu wad tego urządzenia jest to, że do działania potrzebuje baterii. Podobnie jak wszystkie baterie, również te, które zasilają stymulatory, mają skończone życie, co oznacza, że użytkownicy muszą przejść operację, gdy bateria się rozładuje. Jednak inżynierowie z California Institute of Technology i Princeton University opracowali materiał, który może potencjalnie usunąć potrzebę wymiany baterii stymulatora serca - i wiele więcej.
Zespół osadził arkusze gumy silikonowej z ceramicznymi nanorożkami z tytanianu cyrkonianu ołowiu (PZT), wysoce wydajnego materiału piezoelektrycznego. Powstały arkusz gumy wytwarza energię poprzez ruch, wychwytując 80 procent energii mechanicznej i przekształcając ją w elektryczność, którą może wykorzystać rozrusznik serca. Materiał stosowany w rozrusznikach serca może utrzymywać ładowanie urządzeń przez czas nieokreślony, po prostu poprzez ruchy oddechowe.
Ale podczas gdy jeden mały arkusz może zasilać rozrusznik serca, większe arkusze materiału mają jeszcze większy potencjał energetyczny. Mogą być osadzone w butach i używane do ładowania telefonów komórkowych podczas chodzenia lub biegania. Mogą nawet wykorzystać ruch zawieszenia pojazdu i utrzymać akumulator w stanie naładowania, zapewniając niewyczerpane źródło zasilania dla przyszłych samochodów elektrycznych.
Powierzchnie samoleczące
Nanotechnologia odgrywa dużą rolę w postępach biologicznych. Na przykład naukowcy z MIT opracowali klej w nanoskali oparty na maleńkich włosach pokrywających stopy gekonów. Ta substancja pozwala tym małym jaszczurkom przyklejać się do powierzchni, ale naukowcy uważają, że można ją również stosować do uszczelniania ran, a może nawet do łatania wewnętrznych otworów, takich jak te spowodowane wrzodami żołądka. Materiał ten jest całkowicie wodoodporny i może potencjalnie służyć również do ochrony urządzeń elektronicznych. (Aby uzyskać więcej informacji na temat nanotechnologii, przeczytaj Nanotechnology: The Biggest Little Innovation in Tech.)Wózek przyszłości
Co powiesz na inteligentny wózek inwalidzki? Również w MIT naukowcy stworzyli wózek inwalidzki, który akceptuje polecenia głosowe i uczy się o swoim otoczeniu. Autonomiczne krzesło buduje mapy nawigacyjne z wykorzystaniem sygnałów Wi-Fi. Oczywiście, tego rodzaju urządzenia byłyby dużym postępem dla osób niepełnosprawnych. I hej, może w końcu doprowadzi to do tych pilotowanych głosowo samochodów, o których wszyscy marzyliśmy.Przełomy w biotechnologii
Postępy medyczne są opracowywane w zadziwiającym tempie. Od drobnoustrojów zwalczających próchnicę, które utrzymują zęby w czystości, po ramiona napędzane rakietą, które nadają siłę protezom kończyn, naukowcy i inżynierowie zbliżają nas do bionicznej utopii. Oczywiście wprowadzenie wielu z tych innowacji na rynek wymaga czasu. Mimo to nauka zbliża się coraz bardziej do science fiction i choć nie wszystkie prognozy fikcji dotyczące przyszłości są pozytywne, medycyna jest jednym z obszarów, w którym wydaje się, że przyszłość nie dotrze wystarczająco szybko.
