Bionika: Co zvládnete s protézou?

Bionika: Co zvládnete s protézou?
Sdílej
 
Náhrada končetiny dnes může obsahovat více elektroniky než ten nejdražší počítač. Umožní vám plavat, běhat a klidně i lézt po horách.

 

Náš pohyb je dokonalá souhra stovek svalů, šlach a nervů. Správné pokyny pro jejich koordinaci přitom vydává mozek automaticky. Když se rozběhnete, nemusíte přemýšlet, kdy nohu pokrčit, abyste nezakopli. Vezmete-li do ruky sklenici, nelámete si hlavu s tím, jak pevně ji stisknout, aby vám nevypadla z ruky. Co když ale kvůli nemoci nebo úrazu dojde k amputaci a člověk o nohu či ruku přijde? Řešením je náhrada končetiny – protéza.

Bionika - technika z přírody

Když vám někdo představí složení těch nejmodernějších protéz, můžete mít pocit, že mluví o Mezinárodní vesmírné stanici. Najdete v nich totiž nejrůznější mikroprocesory, gyroskopy a senzory. Tvůrci protéz se ale učí hlavně od přírody. Ta je totiž v mnoha ohledech dokonalá. Víte třeba, jak se zrodil suchý zip? Švýcarský vynálezce Georges de Mestral měl psa a tomu se na srsti zachytávaly háčky bodláků. Napadlo ho proto vyrobit něco podobného. Zrodil se suchý zip, který dnes a denně používáme – a například let do kosmu si bez něj nedokáží astronauti ani představit.

Náhrada končetiny vám už dnes umožní plavat, běhat a klidně i lézt po horách • 

Tělo jako inspirace

Propojením biologie a techniky se zabývá bionika. Jejím cílem je pozorovat, učit se od přírody a neustále zdokonalovat naše technologie. Zdrojem inspirací pro bioniku je i lidské tělo. Jedním z příkladů jsou naše chodidla – celý den nosí hmotnost celého těla a za život nám umožní udělat miliony kroků. Jak je to možné? Všimněte si, že zdravé chodidlo je mírně klenuté. Stejně klenuté se staví například i mosty, které tak snesou mnohem větší zatížení, než kdyby byly ploché.

Náhrada končetiny vám už dnes umožní plavat, běhat a klidně i lézt po horách • 

Inteligentní stroj

I v protetice (lékařsko-technický obor, který se zabývá protézami) se tyto fungující principy využívají již řadu let. Nejlepší protézová chodidla jsou složena z karbonových plátů a mají podobně klenutou konstrukci jako zdravé chodidlo. Při chůzi nebo běhu s protézou pruží a pomáhají při odrazu. Ta nejmodernější chodidla v sobě mají dokonce elektroniku a dokážou poznat, zda s nimi jdete do kopce nebo z kopce. Podle toho přizpůsobí své nastavení a ulehčí tento jinak obtížný pohyb.

V těle moderní protézy se ukrývá řídící jednotka a senzory • 

Spletité ruce

Lidské ruce jsou opravdový zázrak přírody. Sílu jim dodává 39 svalů a pohyb dalších 36 kloubů. Proto je jejich koordinace velmi složitá a vyžaduje mnohem větší kapacitu mozku než pohyb dolních končetin. Stejně tak je i vývoj umělé ruky mnohem větší oříšek. Moderní protézy horních končetin jsou na rozdíl od těch dolních již funkčně propojeny s tělem nositele. Ovládají se skrze snímače svalové aktivity. Když chcete natáhnout prsty na protéze, zatnete daný sval na pahýlu končetiny. Čím více snímačů lze použít, tím více pohybů najednou může uživatel s protézou vykonávat.

Moderní protézová chodidla jsou vyrobena z karbonu a jejich konstrukce se podobá lidské noze • 

Zrod kyborgů

Dnešní náhrady končetin pomáhají lidem s amputací, aby si znovu užívali radost z pohybu. Opět mohou chodit, jezdit na kole, na lyžích nebo si vyběhnout do přírody. Pokud opravdu chtějí, mohou se znovu oddávat koníčkům, kterým se věnovali před amputací. Svět protetiky se navíc mění každým dnem. Není tak vyloučeno, že se amputovaní budou brzy schopní protézy ovládat přímo činností mozku.


Maserati mezi protézami

Co všechno dokáže současná protetika? Mezi technologickou špičku se řadí kolenní kloub Genium X3, který původně vznikl pro zraněné vojáky americké armády. Když vám ho nasadí, skoro nic vás neomezuje.

Můžete se pohybovat v extrémních podmínkách, lézt po skalách a dokonce se s ním i potápět. Protéza stokrát za vteřinu vyhodnocuje situaci, ve které se nacházíte, a okamžitě tomu přizpůsobí své chování. Kvůli unikátním materiálům a technologiím se ovšem taková protéza cenově vyrovná luxusnímu automobilu.


Robopsi a kyberkočky: Protézy pro zvířata

Robopsi a kyberkočky: Protézy pro zvířata

Ruka Terminátora existuje, funguje a používá se

Ruka Terminátora existuje, funguje a používá se

Terénní želva: Krysy ji užraly nohy, takže dostala kolečka

Terénní želva: Krysy ji užraly nohy, takže dostala kolečka

Skutečný Terminátor: Zničí nás superpočítače?

Skutečný Terminátor: Zničí nás superpočítače?

Klíčová slova:
bionika, protetika, protéza, technika, vynález
 

Články odjinud