Bionika

File:Induced-sensorimotor-brain-plasticity-controls-pain-in-phantom-limb-patients-ncomms13209-s2.ogv

Odtwórz media

Indukowana sensoryczno-motoryczna plastyczność mózgu kontroluje ból u pacjentów z kończynami fantomowymi-ncomms13209-s2

W medycynieEdit

Bionika odnosi się do przepływu pojęć z biologii do inżynierii i odwrotnie. Stąd istnieją dwa nieco odmienne punkty widzenia dotyczące znaczenia tego słowa.

W medycynie bionika oznacza zastąpienie lub wzmocnienie organów lub innych części ciała przez wersje mechaniczne. Implanty bioniczne różnią się od zwykłych protez tym, że bardzo dokładnie naśladują pierwotną funkcję, a nawet ją przewyższają.

Niemiecki odpowiednik bioniki, Bionik, zawsze trzyma się szerszego znaczenia, ponieważ stara się opracować rozwiązania inżynieryjne na podstawie modeli biologicznych. Podejście to jest motywowane faktem, że rozwiązania biologiczne są zazwyczaj optymalizowane przez siły ewolucyjne.

Podczas gdy technologie, dzięki którym możliwe są bioniczne implanty, rozwijają się stopniowo, istnieje kilka udanych bionicznych urządzeń, z których dobrze znanym jest wynaleziony w Australii wielokanałowy implant ślimakowy (bioniczne ucho), urządzenie dla osób niesłyszących. Od czasu bionicznego ucha pojawiło się wiele bionicznych urządzeń, a prace nad bionicznymi rozwiązaniami dla innych zaburzeń sensorycznych (np. wzroku i równowagi) są w toku. Badania bioniczne zapewniły ostatnio metody leczenia problemów medycznych, takich jak schorzenia neurologiczne i psychiatryczne, na przykład choroba Parkinsona i epilepsja.

W 1997 roku kolumbijski profesor Alvaro Rios Poveda, badacz bioniki w Ameryce Łacińskiej, opracował protezę kończyny górnej i ręki z sensorycznym sprzężeniem zwrotnym. Technologia ta umożliwia pacjentom po amputacji posługiwanie się protezami rąk w bardziej naturalny sposób

Do 2004 roku opracowano w pełni funkcjonalne sztuczne serca. Oczekuje się, że wraz z pojawieniem się nanotechnologii nastąpi znaczny postęp. Znanym przykładem proponowanego nanourządzenia jest respirocyt, sztuczna czerwona krwinka, zaprojektowana (choć jeszcze nie zbudowana) przez Roberta Freitasa.

Kwabena Boahen z Ghany był profesorem na Wydziale Bioinżynierii Uniwersytetu Pensylwanii. Podczas ośmiu lat pracy w Penn opracował krzemową siatkówkę, która była w stanie przetwarzać obrazy w taki sam sposób, jak żywa siatkówka. Potwierdził wyniki, porównując sygnały elektryczne ze swojej krzemowej siatkówki z sygnałami elektrycznymi wytwarzanymi przez oko salamandry, podczas gdy obie siatkówki patrzyły na ten sam obraz.

Grupa Nichi-In pracuje nad rusztowaniami do biomimiksu w inżynierii tkankowej, komórkach macierzystych i medycynie regeneracyjnej podała szczegółową klasyfikację biomimetyki w medycynie.

W dniu 21 lipca 2015 r. korespondent medyczny BBC Fergus Walsh poinformował: „Chirurdzy w Manchesterze przeprowadzili pierwszy bioniczny implant oka u pacjenta z najczęstszą przyczyną utraty wzroku w krajach rozwiniętych. Ray Flynn, lat 80, cierpi na suche zwyrodnienie plamki żółtej związane z wiekiem, które doprowadziło do całkowitej utraty widzenia centralnego. Korzysta on z implantu siatkówki, który przetwarza obrazy wideo z miniaturowej kamery wideo noszonej na okularach. Dzięki implantowi siatkówki może teraz określić kierunek białych linii na ekranie komputera”. Implant, znany jako Argus II i wyprodukowany w USA przez firmę Second Sight Medical Products, był wcześniej stosowany u pacjentów, którzy byli niewidomi w wyniku rzadkiej dziedzicznej choroby zwyrodnieniowej oczu retinitis pigmentosa.

W dniu 17 lutego 2020 roku Darren Fuller, weteran wojskowy stał się pierwszą osobą, która otrzymała bioniczne ramię. Fuller stracił dolną część prawego ramienia podczas służby wojskowej w Afganistanie, w czasie incydentu z amunicją moździerzową w 2008 roku.

PolitykaEdit

Polityczną formą biomimikry jest demokracja bioregionalna, w której granice polityczne są zgodne z naturalnymi ekoregionami, a nie z ludzkimi kulturami lub wynikami wcześniejszych konfliktów.

Krytycy tych podejść często argumentują, że selekcja ekologiczna sama w sobie jest kiepskim modelem minimalizowania złożoności produkcji lub konfliktów, a wolny rynek opiera się na świadomej współpracy, porozumieniu i normach, tak samo jak na efektywności – co jest bardziej analogiczne do selekcji seksualnej. Sam Karol Darwin twierdził, że obie te cechy są zrównoważone w doborze naturalnym – choć jemu współcześni często unikali szczerych rozmów o seksie lub jakichkolwiek sugestii, że sukces wolnego rynku opiera się na perswazji, a nie na wartości.

Oponenci, zwłaszcza w ruchu antyglobalizacyjnym, argumentują, że podobne do kojarzenia procesy standaryzacji, finansowania i marketingu są już przykładami ucieczki ewolucji – tworzenia systemu, który przemawia do konsumenta, ale jest nieefektywny w zużyciu energii i surowców. Biomimikra, jak twierdzą, jest skuteczną strategią przywracania podstawowej wydajności.

Biomimikra jest również drugą zasadą Naturalnego Kapitalizmu.

Inne zastosowaniaEdit

Biomimetyka w biznesie jest najnowszym osiągnięciem w zastosowaniu biomimetyki. W szczególności stosuje ona zasady i praktyki z systemów biologicznych do strategii biznesowej, procesów, projektowania organizacji i myślenia strategicznego. Została ona z powodzeniem zastosowana w wielu branżach, takich jak FMCG, obronność, rząd centralny, opakowania i usługi biznesowe. W oparciu o prace Phila Richardsona z Uniwersytetu w Bath podejście to zostało zaprezentowane w Izbie Lordów w maju 2009 roku.

W bardziej szczegółowym znaczeniu jest to technika kreatywności, która stara się wykorzystać biologiczne prototypy, aby uzyskać pomysły na rozwiązania inżynieryjne. Podejście to motywowane jest faktem, że organizmy biologiczne i ich organy zostały dobrze zoptymalizowane przez ewolucję. W chemii synteza biomimetyczna to synteza chemiczna inspirowana procesami biochemicznymi.

Inne, nowsze znaczenie terminu bionika odnosi się do połączenia organizmu i maszyny. W wyniku takiego podejścia powstaje hybrydowy system łączący części biologiczne i inżynieryjne, który może być również określany jako organizm cybernetyczny (cyborg). Praktyczna realizacja tego podejścia została zademonstrowana w eksperymentach Kevina Warwicka z implantami, które wprowadzały ultradźwięki do jego własnego systemu nerwowego.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *