Οι επιστήμονες που ασχολούνται με την ανάπτυξη τεχνητών μελών λένε πως βρισκόμαστε στην αρχή της βιονικής εποχής. Χέρια και πόδια που μοιάζουν ολοένα και περισσότερο με αληθινά, δέρμα που «αισθάνεται» την πίεση και μέλη που σε λίγο δεν θα χρειάζεται να φοριούνται κάθε μέρα αλλά θα είναι μονίμως τοποθετημένα δοκιμάζονται στα ερευνητικά εργαστήρια, με ορατή την ημερομηνία χρήσης τους.

Μεγάλο μέρος των ερευνών χρηματοδοτείται από το αμερικανικό Πεντάγωνο, επειδή εκατοντάδες στρατιώτες έχουν χάσει άνω ή κάτω άκρα στο Αφγανιστάν και στο Ιράκ. Παράδειγμα ο Μάικ ΜακΝότον, που πάτησε νάρκη στο Αφγανιστάν κι έχασε το πόδι του. Σήμερα όχι μόνο περπατά κανονικά, αλλά μπορεί να προπονεί ποδοσφαιρική ομάδα φορώντας ένα τεχνητό μέλος με υδραυλικό γόνατο, που λειτουργεί με υπολογιστή. Το γόνατο υπολογίζει και προσαρμόζει κάθε του βήμα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου. «Τώρα μπορώ να τρέχω με τα παιδιά και να κλωτσάω την μπάλα όπως παλιά», λέει ο ΜακΝότον στο περιοδικό «Νew Scientist».

Ο διαβήτης είναι μία ακόμη αιτία αύξησης του αριθμού των ανθρώπων που χρειάζονται ένα τεχνητό μέλος. Ολοένα και περισσότερες εταιρείες επενδύουν στις σχετικές έρευνες, ενώ η ΝΑSΑ χρηματοδοτεί την ανάπτυξη τεχνητού δέρματος που αναγνωρίζει την άσκηση πίεσης.

Εδώ και δεκαετίες, τα τεχνητά μέλη ελάχιστα είχαν αλλάξει από την εποχή του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου. Σήμερα, συνθετικά άκρα που προβλέπουν τις κινήσεις του χρήστη και μοιάζουν αληθινά αναμένεται σύντομα να κυκλοφορήσουν στην αγορά. Οι νέες τεχνολογίες προσφέρουν μεγαλύτερη δύναμη κι ευελιξία στον χρήστη και τεχνητό δέρμα ευαίσθητο στην αφή. Οι ερευνητές ετοιμάζουν μέλη που γίνονται ένα με το σώμα, συνεργάζονται άριστα με τα οστά, τους ιστούς και το νευρικό σύστημα κι ελέγχονται από τον εγκέφαλο. Σε λίγο καιρό, οι χρήστες πρόσθετων μελών θα είναι πιο γρήγοροι και δυνατοί απ΄ ό,τι αρτιμελείς. Η αισιοδοξία των ειδικών πηγάζει από τη βελτίωση της τεχνολογίας. Χάρη σε μικρότερα και καλύτερα συστατικά στοιχεία, οι ειδικοί μπορούν να προσθέσουν περισσότερα εξαρτήματα σε ένα μέλος. Το «ευφυές» πόδι του ΜακΝότον κοστίζει 22.000 ευρώ. Το λογισμικό που χρησιμοποιεί μαθαίνει τον βηματισμό του κατόχου του και προσαρμόζεται σε ανώμαλο έδαφος. Παραδείγματα αυτής της τεχνολογίας είναι το C-Leg της γερμανικής ορθοπεδικής εταιρείας Οtto Βlock και το Rheo Κnee, το οποίο χρησιμοποιεί ο βετεράνος Αμερικανός στρατιώτης από την ισλανδική εταιρεία Οssur. Αυτά τα τεχνητά πόδια συνδυάζουν υδραυλικά και μηχανικά στοιχεία μειώνοντας σημαντικά την ενέργεια που χρειάζεται κάποιος για να τα κινήσει, με αποτέλεσμα να κουράζεται ελάχιστα. Επίσης, αποτελούνται από ίνες άνθρακα, που μιμούνται τις ελαστικές ιδιότητες οστών και τενόντων.

Ο σχεδιασμός τους είναι δύσκολη υπόθεση. Οι μύες στα πόδια και στους αστραγάλους συνεχώς προσθέτουν ή μετριάζουν δυνάμεις όσο χρειάζεται στην κίνηση, ενώ η ελαστικότητα των τενόντων μας βοηθά να περπατάμε χρησιμοποιώντας ελάχιστη ενέργεια. Όμως, όσοι έχουν χάσει ένα από τα κάτω άκρα τους «περπατούν πιο αργά, χρησιμοποιούν περισσότερη μεταβολική ενέργεια και είναι πιο ασταθείς, ακόμα και σε επίπεδη επιφάνεια», εξηγεί ο Χιου Χερ, διευθυντής της Βιομηχανοτρονικής Ομάδας του Τεχνολογικού Ινστιτούτου της Μασαχουσέτης, ο οποίος έχει χάσει και τα δύο του πόδια. Για να αντιμετωπίσει αυτό το πρόβλημα, η ομάδα του έχει σχεδιάσει το τεχνητό μέλος iWalk ΡowerFoot Οne, το οποίο χρησιμοποιεί ηλεκτρομηχανικά στοιχεία και ελατήρια που μοιάζουν με τένοντες για να βοηθήσει στην κίνηση του χρήστη. Το πόδι ελέγχεται από δύο μικροεπεξεργαστές κι έξι αισθητήρες οι οποίοι μετρούν τη θέση του αστραγάλου και τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω του.

ΕΝΑ ΥΔΡΑΥΛΙΚΟ γόνατο θα λειτουργεί με υπολογιστή και θα υπολογίζει προσαρμόζοντας κάθε βήμα, σε χιλιοστά του δευτερολέπτου

Χέρια με αισθητήρες και δέρμα από σιλικόνη

Ο ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ των άνω άκρων είναι δυσκολότερος. Οι ακρωτηριασμοί τους είναι πιο σπάνιοι, ενώ η γκάμα των κινήσεων πολύ μεγαλύτερη απ΄ ό,τι στα κάτω άκρα. Έτσι, είναι πιο δύσκολο να χρησιμοποιηθούν τόσα μηχανικά εξαρτήματα, όσα χρειάζεται για να αποκατασταθούν οι κινήσεις τους.

Το μικρότερο και ισχυρότερο τεχνητό χέρι κατασκευάζεται από τη βρετανική εταιρεία Τouch Βionics. Το i-Limb είναι ένα ελαφρύ πλαστικό χέρι που ανταποκρίνεται σε σήματα τα οποία λαμβάνει από δύο αισθητήρες. Οι αισθητήρες εφάπτονται του δέρματος σε οποιοδήποτε σημείο του σώματος και λαμβάνουν «μυοηλεκτρικά» σήματα- η ηλεκτρική ώθηση που προκαλεί τη σύσπαση των μυών. Οι χρήστες κινούν το χέρι τεντώνοντας τις μυϊκές ίνες με συγκεκριμένο τρόπο ώστε να ενεργοποιούν προγραμματισμένες κινήσεις που βρίσκονται ήδη στο λογισμικό του χεριού.

Για παράδειγμα, ο χρήστης μπορεί να κρατήσει ένα κλειδί ανάμεσα στον αντίχειρα και τον δείκτη ή να τεντώσει τον δείκτη δείχνοντας κάτι. Επίσης, όταν πιάνει ένα αντικείμενο, διαθέτει την ικανότητα να σταματήσει την πίεση εκεί που πρέπει. Όσο για τον Τζον Τζέρμαν, που έχασε το αριστερό του χέρι, πολλοί νομίζουν πως το iLimb που φορά είναι αληθινό, καθώς καλύπτεται από εξελιγμένο δέρμα από σιλικόνη. Άλλοι χρήστες πάλι προτιμούν το «λουκ του Εξολοθρευτή» αφήνοντας τα μηχανικά δάκτυλα σε κοινή θέα χρησιμοποιώντας τα διαφανή καλύμματα των κατασκευαστών.

Οι ερευνητές αναπτύσσουν επίσης ολόκληρα βιονικά χέρια. Το Luke Αrm κατασκευάζεται στο Νιου Χάμσαϊρ της Αμερικής και χρηματοδοτείται από το Πεντάγωνο με 50 εκατ. δολάρια. Ο χρήστης μπορεί να κάνει χειραψία, να γυρίσει το κλειδί σε μία κλειδαριά, ακόμα και να πιάσει έναν κόκκο καφέ. Η κίνησή του ελέγχεται από μυοηλεκτρικούς αισθητήρες που εφάπτονται στο δέρμα του χρήστη ή από ένα τζόιστικ μέσα στο παπούτσι του.

Ένα σημαντικό πρόβλημα όσων φορούν πρόσθετα άκρα είναι ο ερεθισμός που προκαλείται στο σημείο επαφής. Επιστήμονες στο πανεπιστημιακό νοσοκομείο του Γκέτεμποργκ κατασκευάζει μέλη που δεν θα χρειάζεται να αφαιρούνται, χρησιμοποιώντας τεχνικές οδοντικών εμφυτευμάτων. Μία βρετανική ομάδα ανακοίνωσε πρόσφατα πως ετοιμάζει πορώδη οστά από τιτάνιο, στα οποία ενώνεται το τεχνητό μέλος και γύρω τους αναπτύσσονται κανονικά το δέρμα, τα αληθινά οστά και οι μύες.

Τελευταία Νέα