Play media
In de geneeskundeEdit
Bionics verwijst naar de stroom van concepten van biologie naar engineering en vice versa. Er zijn dan ook twee enigszins verschillende gezichtspunten ten aanzien van de betekenis van het woord.
In de geneeskunde betekent bionica het vervangen of verbeteren van organen of andere lichaamsdelen door mechanische versies. Bionische implantaten onderscheiden zich van gewone prothesen doordat zij de oorspronkelijke functie zeer dicht benaderen of zelfs overtreffen.
Het Duitse equivalent van de bionica, Bionik, houdt altijd vast aan de ruimere betekenis, in die zin dat getracht wordt technische oplossingen te ontwikkelen op basis van biologische modellen. Deze benadering is ingegeven door het feit dat biologische oplossingen meestal door evolutionaire krachten zullen worden geoptimaliseerd.
Terwijl de technologieën die bionische implantaten mogelijk maken zich geleidelijk ontwikkelen, bestaan er al enkele succesvolle bionische apparaten, waarvan het in Australië uitgevonden meerkanaals cochleair implantaat (bionisch oor), een apparaat voor dove mensen, een bekende is. Sinds het bionische oor zijn er veel bionische apparaten gekomen en wordt er gewerkt aan bionische oplossingen voor andere zintuiglijke aandoeningen (b.v. gezichtsvermogen en evenwicht). Bionisch onderzoek heeft onlangs behandelingen opgeleverd voor medische problemen zoals neurologische en psychiatrische aandoeningen, bijvoorbeeld de ziekte van Parkinson en epilepsie.
In 1997 ontwikkelde de Colombiaanse prof. Alvaro Rios Poveda, een onderzoeker op het gebied van de bionica in Latijns-Amerika, een prothese voor de bovenste ledematen en de hand met sensoriële feedback. Deze technologie stelt geamputeerde patiënten in staat om prothetische handsystemen op een meer natuurlijke manier te hanteren
In 2004 waren volledig functionele kunstharten ontwikkeld. Met de komst van de nanotechnologie wordt aanzienlijke vooruitgang verwacht. Een bekend voorbeeld van een voorgesteld nano-apparaat is een respirocyt, een kunstmatige rode cel, ontworpen (maar nog niet gebouwd) door Robert Freitas.
Kwabena Boahen uit Ghana was hoogleraar aan de afdeling Bio-engineering van de Universiteit van Pennsylvania. Tijdens zijn acht jaar aan Penn ontwikkelde hij een netvlies van silicium dat in staat was beelden op dezelfde manier te verwerken als een levend netvlies. Hij bevestigde de resultaten door de elektrische signalen van zijn silicium netvlies te vergelijken met de elektrische signalen geproduceerd door een salamanderoog terwijl de twee netvliezen naar hetzelfde beeld keken.
De Nichi-In groep werkt aan biomimicking scaffolds in tissue engineering, stamcellen en regeneratieve geneeskunde hebben een gedetailleerde indeling gegeven over biomimetica in de geneeskunde.
Op 21 juli 2015 berichtte de medische correspondent van de BBC, Fergus Walsh: “Chirurgen in Manchester hebben het eerste bionische oogimplantaat uitgevoerd bij een patiënt met de meest voorkomende oorzaak van gezichtsverlies in de ontwikkelde wereld. Ray Flynn, 80 jaar, heeft een droge leeftijdsgebonden maculaire degeneratie die heeft geleid tot het totale verlies van zijn centrale gezichtsvermogen. Hij gebruikt een netvliesimplantaat dat videobeelden converteert van een miniatuurvideocamera die hij op zijn bril draagt. Hij kan nu de richting van witte lijnen op een computerscherm zien met behulp van het netvliesimplantaat”. Het implantaat, bekend als de Argus II en vervaardigd in de VS door het bedrijf Second Sight Medical Products, werd eerder gebruikt bij patiënten die blind waren als gevolg van de zeldzame erfelijke degeneratieve oogziekte retinitis pigmentosa.
Op 17 februari 2020 werd Darren Fuller, een militaire veteraan, de eerste persoon die een bionische arm kreeg. Fuller verloor het onderste deel van zijn rechterarm tijdens zijn diensttijd in Afghanistan tijdens een incident waarbij mortiermunitie betrokken was in 2008.
PolitiekEdit
Een politieke vorm van biomimicry is de bioregionale democratie, waarin politieke grenzen zich conformeren aan natuurlijke ecoregio’s in plaats van aan menselijke culturen of de uitkomsten van eerdere conflicten.
Critici van deze benaderingen beweren vaak dat ecologische selectie zelf een slecht model is voor het minimaliseren van productiecomplexiteit of conflicten, en dat de vrije markt evenzeer berust op bewuste samenwerking, overeenstemming en normen als op efficiëntie – meer analoog aan seksuele selectie. Charles Darwin zelf beweerde dat beide in evenwicht waren bij natuurlijke selectie – hoewel zijn tijdgenoten vaak een openhartig gesprek over sex vermeden, of enige suggestie dat het succes van de vrije markt gebaseerd was op overreding, niet op waarde.
Voorstanders, vooral in de anti-globaliseringsbeweging, beweren dat de paringsachtige processen van standaardisatie, financiering en marketing, al voorbeelden zijn van op hol geslagen evolutie – waardoor een systeem ontstaat dat de consument aanspreekt, maar dat inefficiënt is in het gebruik van energie en ruwe materialen. Biomimicry, zo stellen zij, is een effectieve strategie om de basisefficiency te herstellen.
Biomimicry is ook het tweede principe van Natuurlijk Kapitalisme.
Andere toepassingenEdit
Business biomimetics is de nieuwste ontwikkeling in de toepassing van biomimetics. Meer specifiek past het principes en praktijken van biologische systemen toe op bedrijfsstrategie, processen, organisatieontwerp en strategisch denken. Het is met succes gebruikt door een reeks van industrieën in FMCG, defensie, centrale overheid, verpakking en zakelijke dienstverlening. Gebaseerd op het werk van Phil Richardson aan de Universiteit van Bath werd de aanpak in mei 2009 gelanceerd in het Hogerhuis.
In een meer specifieke betekenis is het een creativiteitstechniek die probeert biologische prototypes te gebruiken om ideeën voor technische oplossingen te krijgen. Deze benadering is ingegeven door het feit dat biologische organismen en hun organen door de evolutie goed zijn geoptimaliseerd. In de chemie is een biomimetische synthese een chemische synthese die is geïnspireerd op biochemische processen.
Een andere, meer recente betekenis van de term bionica verwijst naar het samenvoegen van organisme en machine. Deze benadering resulteert in een hybride systeem waarin biologische en engineering-onderdelen worden gecombineerd, wat ook een cybernetisch organisme (cyborg) kan worden genoemd. De praktische realisatie hiervan werd gedemonstreerd in de implantaatexperimenten van Kevin Warwick die ultrasone input teweegbracht via zijn eigen zenuwstelsel.