Newsy

Proteza z grafenowym czujnikiem poprawi komfort życia osób pozbawionych ręki. Pozwala wykonywać precyzyjne ruchy, a nawet odczuwać dotyk

2018-04-04  |  06:00

Bioniczne protezy rąk stają się coraz doskonalsze. Naukowcy opracowują urządzenia, które umożliwiają już poruszanie każdym palcem osobno, oddają zmysł dotyku i kontrolowane są za pomocą myśli. Przyszłością protetyki może okazać się grafen. Zbudowane z tego materiału czujniki zamontowane w bionicznej ręce pozwolą na bardziej precyzyjne niż dotychczas posługiwanie się protezą. Zapotrzebowanie na nowoczesne protezy jest bardzo duże. W samych Stanach Zjednoczonych przeprowadza się rocznie ok. 185 tys. amputacji.

Na rynku protez pojawiają się coraz doskonalsze rozwiązania. Proteza BeBionic jest wyposażona w osobne silniki dla każdego z palców, dzięki czemu ruch jest dobrze skoordynowany i realistyczny, a poruszanie protezą pozwala skutecznie chwytać różne przedmioty. Proteza BeBionic dobrze sprawdza się również w czynnościach wymagających precyzji.

Na Georgia Tech College of Design w USA powstała proteza dla muzyka Jasona Barnesa, który stracił rękę w wypadku. Pierwotnie opracowane ramię protetyczne pozwalało jednak tylko na grę na perkusji. Kolejnym krokiem było opracowanie protezy umożliwiającej grę na instrumentach klawiszowych. Naukowcy usiłowali wykorzystać do jej produkcji czujniki elektromiogramu (EMG), jednak okazały się zbyt mało precyzyjne. Ostatecznie opracowano protezę, w której połączono ocalałe po amputacji mięśnie odpowiedzialne za ruchy palców z protezą za pomocą sygnałów ultradźwiękowych. Muzyk obecnie znów koncertuje.

Przełomem w precyzji ruchów wykonywanych przez protezy może okazać się grafen. Opracowywana przez Włoski Instytut Technologiczny protetyczne ramię z grafenowymi czujnikami, ma znacząco poprawić komfort życia osób pozbawionych ręki.

– Ta sztuczna ręka jest kontrolowana przez czujniki zdolne wykrywać ruchy mięśni ramienia. Informacje transmitowane są bezpośrednio do urządzenia. Aby zapewnić lepszy kontakt i większy komfort pacjenta do czujnika dodaliśmy grafen – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje Manuel Crugliano z Włoskiego Instytutu Technologicznego.

Zastosowany w protezie grafen pozwoli nie tylko kontrolować ruchy sztucznej ręki za pomocą myśli (dzięki połączeniom nerwowym), ale również pozwoli na odczuwanie wrażenia dotyku. Już w 2014 roku powstał prototyp pierwszej „czującej” ręki bionicznej. Jej skuteczność odczuwania sięgała 78 proc. w przypadku oceny twardości dotykanego przedmiotu i 88 proc. w przypadku rozpoznawania konkretnych przedmiotów. Niestety, początkowo aparatura służąca do kontrolowania protezy była zbyt duża, by urządzenie mogło funkcjonować poza laboratorium.

– W pierwszym prototypie użyliśmy tylko dwóch czujników, więc ręka mogła się tylko otwierać i zamykać. W następnym, który zostanie wkrótce zaprezentowany, użyliśmy paska z grafenem i kolejnego czujnika. Może on również poruszać nerwami. Dodaliśmy pełny ruch dłoni oraz możliwość komfortowego noszenia tej protezy przez cały dzień – twierdzi naukowiec.

Najnowsze podejście do odczuwania dotyku przez osoby z protezą polega na wysyłaniu wibracji, które wywołują efekt propriocepcji, czyli czucia głębokiego. Proteza skonstruowana przez Cleveland Clinic w stanie Ohio pozwala nie tylko poczuć dotykany obiekt, ale również eliminuje konieczność patrzenia na dotykany przedmiot, co było do tej pory jedną z barier w komfortowym korzystaniu z protez. Urządzenie generujące wibracje jest na tyle małe, że może być montowane bezpośrednio w protezie.

Barierą wciąż pozostaje wprowadzanie najnowszych rozwiązań naukowych na rynek oraz dostarczanie ich potrzebującym pacjentom. Naukowcy z Cleveland Clinic skupiają się obecnie na badaniach, czy ich technologia wibracji może pomóc także osobom z np. amputowanymi nogami.

Badacze z Włoskiego Instytutu Technologicznego natomiast swoją protezę z grafenu chcą wprowadzić na rynek w najbliższym czasie.

– Prezentację prototypu planujemy w najbliższych dniach. Potem w fazie testów zaczniemy oferować go pacjentom, którzy będą potrzebować takiego sztucznego ramienia. Koszty produkcji są tylko nieznacznie wyższe niż normalnej protezy, więc urządzenie ma być dostępne dla większości pacjentów – przekonuje Manuel Crugliano.

Według Grand View Research, światowy rynek robotycznych protez był w 2016 roku wyceniany na ponad 790 mln dolarów. W samych tylko Stanach Zjednoczonych rocznie przeprowadza się około 185 tys. amputacji.

Czytaj także

Podróże

Paulina Młynarska: Zakochujemy się w pewnych miejscach. Dla mnie takim miejscem zawsze była Grecja

Dziennikarka na stałe zamieszkała w Grecji, spełniając tym samym marzenie z dzieciństwa. Do przeprowadzki przygotowywała się przez blisko 10 lat, stopniowo wycofując się z mediów i szukając możliwości pracy zdalnej. Twierdzi, że w Grecji urzeka ją zarówno niesamowity klimat, jak i uśmiechnięci, pomocni i pozytywnie nastawieni do życia ludzie.

Media i PR

CNN: Współczesne niewolnictwo i handel ludźmi silniejsze niż kiedykolwiek. Dziennikarze mają tu ogromną rolę do odegrania – uważa Dominika Kulczyk

Mamy do czynienia ze zjawiskiem niewolnictwa na ogromną skalę, to biznes liczony w setkach miliardów dolarów – podkreślają dziennikarze CNN zaangażowani w inicjatywę CNN Freedom Project. Od 2011 roku stacja przygotowała na ten temat ponad 600 reportaży i filmów dokumentalnych. Jednym z takich reportaży jest „Troubled Waters” (pol. „Wzburzone wody”) przygotowany wspólnie z Dominiką Kulczyk i Kulczyk Foundation na temat niewolniczej pracy dzieci z regionu jeziora Wolta w Ghanie.

Firma

Kompetencje społeczne zyskują na znaczeniu. To one będą przesądzać o sukcesie na rynku pracy

Efektywny dialog, umiejętność współpracy i mądrze pojęte przywództwo to umiejętności miękkie, które wkrótce będą przesądzać zarówno o sukcesie zawodowym, jak i biznesowym – wynika z najnowszego raportu Orange Polska „Mądre zarządzanie”. Eksperci wskazują, że kompetencje te mocno zyskują na znaczeniu, zwłaszcza w kontekście postępujących zmian technologicznych. Do nowych realiów muszą się dostosować zarówno pracownicy, jak i całe organizacje.

 

Edukacja

Niezdarność dziecka często spowodowana jest poważnym zaburzeniem. Rodzice nierzadko to lekceważą

Częste potykanie się, trudności z kopaniem piłki, ubieraniem się czy posługiwaniem sztućcami – takie symptomy mogą świadczyć o dyspraksji. To zaburzenie, które upośledza rozwój motoryczny malucha, często prowadząc do alienacji. Cierpi na nie nawet co dziesiąte dziecko, częściej chłopcy niż dziewczynki. Objawy dyspraksji mogą być łagodzone dzięki terapii integracji sensorycznej, wymaga to jednak prawidłowej i szybkiej diagnozy. Wielu rodziców myli jednak te zaburzenia z niezdarnością dziecka.