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

Gwiazdy

Anna Popek: Gdybym mogła cofnąć czas o 20 lat, byłabym bardziej odważna. Teraz chcę rozwinąć swój warsztat pisarski

Dziennikarka podkreśla, że 50. urodziny były dla niej przełomowym momentem, w którym zamknęła pewien etap swojego życia i otworzyła nowy. Prezenterka zrobiła bilans pięciu dekad i zastanowiła się na tym, co w jej życiu było udane, a co można było zrobić nieco lepiej. Niezależnie jednak od tego, czy mówi o sukcesach, czy o porażkach, za wszystko jest wdzięczna losowi, bo z każdej sytuacji wyciągnęła wnioski na przyszłość. Gwiazda TVP przyznaje, że ma też wiele planów na kolejne lata, m.in. chce doskonalić warsztat pisarski. Zamierza też zwiedzać kraje ościenne.

 

Moda

Joanna Horodyńska: Polki są bacznymi obserwatorkami mody. Nie zawsze wybierają z niej jednak to, co dla nich właściwe

Polki nie słuchają siebie – uważa stylistka. Jej zdaniem kobiety w Polsce obserwują trendy, nie potrafią jednak wybierać tych, które najbardziej im pasują. Zamiast inspirować się modą, kopiują styl znanych pań lub koleżanek. Zbyt mocno obawiają się też opinii innych kobiet, żeby odważyć się na bardziej szalone stylizacje.

 

Żywienie

W Europie rośnie popularność żywności wegańskiej i wegetariańskiej. To ważne ze względów zdrowotnych i środowiskowych

Z danych Europejskiego Związku Wegetarian wynika, że w krajach Unii Europejskiej jest coraz więcej wegetarian i wegan. Liderem pozostają Niemcy, gdzie na diecie bezmięsnej jest już co dziesiąta osoba. Także w Polsce ekologiczne i wysokojakościowe produkty roślinne cieszą się coraz większą popularnością. Z badań Instytutu Homo Homini przeprowadzonych na zlecenie firmy LightBox wynika, że 3,7 proc. respondentów określa się wegetarianami, a 1,6 proc. przestrzega diety wegańskiej. Intensywnie reaguje na to branża spożywcza. Coraz częściej w dużych marketach możemy kupić produkty wegańskie takie jak tofu, tempeh czy jogurty sojowe.

 

Gwiazdy

Jacek Rozenek: dobro można czynić każdego dnia. Julia Wróblewska: od dziecka widziałam problemy w Polsce i na świecie i starałam się je rozwiązywać

W okresie przedświątecznym Polacy chętnie pomagają innym. W akcje charytatywne angażuje się też coraz więcej znanych osób. Robią to z różnych powodów – jedni twierdzą, że los jest dla nich wyjątkowo hojny, więc chcą się podzielić tym, co mają z innymi, kolejni natomiast – wykorzystują swoją rozpoznawalność, by zwrócić uwagę na trudną sytuację osób potrzebujących. Wszyscy zgodnie przyznają, że kluczowa nie jest tutaj wartość prezentu czy przekazana kwota, najważniejszy jest gest i nagłośnienie ważnego problemu społecznego.