Με τον Iron Man να κοιτάζει, Ιταλός σχεδιαστής τεχνολογίας Φεντερίκο Τσικαρέζε κρατά ένα λευκό πλαστικό χέρι αρματωμένο με πολύχρωμα καλώδια συνδεδεμένα σε έναν ηλεκτρονικό πίνακα. Πρόκειται να ξεκινήσει ένα demo του YouBionic χέρι. Στο παράθυρο πίσω του, ο ήλιος δύει —είναι βράδυ στο Μιλάνο— και στα αριστερά του, μια αφίσα σε φυσικό μέγεθος του Τόνι Σταρκ με φουλ μεταλλικό ένδυμα.
«Είναι ο βοηθός μου», αστειεύεται ο Ciccarese. «Και επίσης ο ήρωας και η έμπνευσή μου γιατί νοιαζόταν για την ανθρωπότητα».
Γυρίζει το χέρι και τα λευκά κιμωλιακά του δάχτυλα σφίγγονται σε γροθιά. Στη συνέχεια ξεσφίγγουν και η παλάμη ανοίγει ξανά. Τέλος, ο δείκτης και ο αντίχειρας σχηματίζουν έναν κύκλο, σαν να κρατούν ένα μικρό, λεπτό αντικείμενο.
Σχετίζεται με
- Καταπολέμηση τραυματισμών στο ποδόσφαιρο με τρισδιάστατα εκτυπωμένα, υπερπροσωποποιημένα μαξιλαράκια
- Οι καλύτεροι τρισδιάστατοι εκτυπωτές κάτω των 500 $
- Μέσα στην αναζήτηση για τρισδιάστατη εκτύπωση μιας απόλυτα γευστικής μπριζόλας
Θεωρούμε δεδομένες αυτές τις κινήσεις. όλοι τα κάνουμε χίλιες φορές την ημέρα χωρίς να το σκεφτόμαστε.
Θεωρούμε δεδομένες αυτές τις κινήσεις. όλοι τα κάνουμε χίλιες φορές την ημέρα χωρίς να το σκεφτόμαστε. Αλλά για άτομα που έχουν χάσει χέρια ή δάχτυλα, αυτές οι απλές ενέργειες είναι ανέφικτες. Το να πιάσεις ένα πόμολο πόρτας είναι αδύνατο, πόσο μάλλον να κρατάς ένα στυλό ή να μετράς τα ρέστα. Ο Ciccarese ξεκίνησε για να διορθώσει αυτό το πρόβλημα. Το χέρι του YouBionic μπορεί να μοιάζει με επιστημονική φαντασία, αλλά ο μηχανισμός είναι εκπληκτικά απλός, λέει.
Όταν θέλουμε να τυλίξουμε τα δάχτυλά μας γύρω από ένα ποτήρι ή να σηκώσουμε ένα κομμάτι χαρτί, ο εγκέφαλός μας στέλνει σήματα στους μύες μας. Αυτά τα σήματα ταξιδεύουν μέσω του κεντρικού νευρικού μας συστήματος στους μύες με μια μορφή ηλεκτρικών παλμών. Στο σώμα ενός υγιούς ατόμου, αυτά τα σήματα έχουν ως αποτέλεσμα τις κατάλληλες μυϊκές συσπάσεις, όπως κίνηση και κάμψη των δακτύλων. Στο σώμα ενός ακρωτηριασμένου, ο εγκέφαλος εξακολουθεί να παράγει τα σήματα, αλλά δεν φτάνουν στον προορισμό, επειδή τα μέρη του σώματος δεν είναι εκεί. Αλλά αν συνδέσετε ηλεκτρόδια στον μυ του εναπομείναντος τμήματος του βραχίονα ενός ακρωτηριασμένου, μπορείτε να διαβάσετε τις παρορμήσεις και να τις μεταφράσετε στις κινήσεις του χεριού - αν και πλαστικές.
Οι ηλεκτρικές ώσεις διαφέρουν σε ισχύ, κάτι που μεταφράζεται σε συσπάσεις διαφορετικής κλίμακας και κινήσεις διαφορετικού εύρους: χαμηλότερες ωθήσεις έχουν ως αποτέλεσμα μικρότερες κινήσεις, υψηλότερες ώσεις σε μεγαλύτερες αυτές.
Αυτή η μετατροπή είναι αρκετά απλή, λέει ο Ciccarese, χάρη στο Arduino, έναν τύπο μικροελεγκτή που επιτρέπει τη δημιουργία ρομποτικών συσκευών που αλληλεπιδρούν με τον κόσμο χρησιμοποιώντας αισθητήρες που απορροφούν πληροφορίες (σε αυτήν την περίπτωση μέσω ηλεκτροδίων) και ενεργοποιητές - τους μικρούς κινητήρες που κατασκευάζουν μηχανικά μέρη κίνηση. «Υπάρχει ηλεκτρισμός σε όλους τους μύες του σώματός μας», λέει ο Ciccarese. «Όταν ο εγκέφαλος στέλνει μια ώθηση στον μυ, ο αισθητήρας τη διαβάζει και τη μεταφράζει σε έναν αριθμό ανάλογο της συστολής και στη συνέχεια στέλνει αυτό το μήνυμα στον μικροελεγκτή».
Χρειάζονται τρία ηλεκτρόδια για να διαβάσουν τα ηλεκτρικά ερεθίσματα ενός μυός. Για να λειτουργήσει το χέρι YouBionic, το Ciccarese τοποθετεί το κόκκινο ηλεκτρόδιο στο κέντρο του μυός, το μπλε στο τέλος και το μαύρο προς το οστό κοντά στον μυ. Στο μέλλον, για να βελτιώσει τις κινήσεις, σχεδιάζει να χρησιμοποιήσει ηλεκτρόδια σε πολλούς μύες.
Οραματίζεται τους ακρωτηριασμένους να μπορούν να ενημερώνουν το υλικό και το λογισμικό των άκρων τους με τον τρόπο που ενημερώνουμε τα smartphone μας.
Αλλά αυτό είναι μόνο ένα μέρος της απήχησης του χεριού YouBionic. Το άλλο είναι η απλότητα της κατασκευής. Τα πλαστικά του μέρη είναι 3D-εκτυπωμένα από σκόνη νάιλον. Σε μια διαδικασία που ονομάζεται πυροσυσσωμάτωση, ένας τρισδιάστατος εκτυπωτής λέιζερ θερμαίνει τη σκόνη και τη πλάθει στα απαιτούμενα πλαστικά μέρη. «Αυτή τη στιγμή στέλνω ένα σχέδιο σε μια εταιρεία που το τυπώνει», λέει ο Ciccarese, αλλά στο μέλλον μπορεί να γίνει και στο σπίτι. Με ελαφρώς διαφορετική τεχνολογία 3D όπως π.χ Μοντελοποίηση Συντηγμένης Εναπόθεσης που κατασκευάζει εξαρτήματα τοποθετώντας πλαστικό, οι πελάτες της YouBionic θα μπορούν να εκτυπώνουν μόνοι τους τα κομμάτια των χεριών τους 3D, εύκολα και φθηνά. Το Arduino, το οποίο τρέχει σε υλικό ανοιχτού κώδικα, είναι επίσης φθηνό, επομένως ο Ciccarese αναμένει ότι τα χέρια του YouBionic θα είναι πολύ προσιτά.
Οραματίζεται τους ακρωτηριασμένους να μπορούν να ενημερώνουν το υλικό και το λογισμικό των άκρων τους με τον τρόπο που ενημερώνουμε τα smartphone μας. Εάν υπάρχει μια ενημέρωση στο λογισμικό Arduino που κάνει το δάχτυλό σας να σφίγγει πιο γρήγορα, απλώς κατεβάστε τον κώδικα. Εάν υπάρχει μια αναβάθμιση για τον αντίχειρα που σας δίνει καλύτερο κράτημα στο στυλό σας, εκτυπώστε τρισδιάστατα το νέο μέρος του αντίχειρα και πετάξτε το ξεπερασμένο.
«Στο μέλλον οι άνθρωποι θα μπορούν να ενημερώνουν το βιονικό χέρι τους κατεβάζοντας και εκτυπώνοντας το πιο πρόσφατο τρισδιάστατο μοντέλο», λέει. Αυτήν τη στιγμή, το χέρι είναι εξ ολοκλήρου πλαστικό, εκτός από τα καλώδια, αλλά σχεδιάζει να προσθέσει λαστιχένιες κηλίδες σε αυτό για να βελτιώσει τη δράση του πιάσιμου.
Ο Ciccarese λέει ότι η τεχνολογία του μπορεί να κλιμακωθεί και για άτομα με ακρωτηριασμένο πόδι. Το κάνει όμως και ένα βήμα παραπέρα. Φαντάζεται ότι ακόμη και οι υγιείς άνθρωποι μπορεί να βρουν ένα τρίτο χέρι χρήσιμο σε ορισμένες καταστάσεις. Γιατί να μην δώσετε ένα επιπλέον χέρι - ένα ρομποτικό άφθαρτο άκρο που δεν αισθάνεται πόνο - σε έναν πυροσβέστη ή σε κάποιον άλλο που λειτουργεί σε ακραίες συνθήκες; Και οι αστροναύτες που επισκευάζουν τις επιφάνειες των πλοίων τους μπορεί να βρουν επίσης εύχρηστα χέρια που λειτουργούν έξω από το κοστούμι τους.
«Ξεκίνησα αυτή τη συσκευή ως προσθετικό, αλλά μπορεί να έχει πολλές εφαρμογές», λέει ο Ciccarese. «Ελπίζω ότι μπορώ να κάνω κάτι για την ανθρωπότητα όπως ο Iron Man».
Σχεδιαστής σκαφών την ημέρα και λάτρης των ρομποτικών τη νύχτα, ο Ciccarese άρχισε να πειραματίζεται με το βιονικό χέρι πριν από περίπου ένα χρόνο. «Είμαι 33 ετών. Ο σχεδιασμός σκαφών είναι καλός, γιατί όχι, αλλά ήθελα να κάνω κάτι σημαντικό για την ανθρωπότητα», λέει, προσθέτοντας ότι σκοπεύει να αφήσει τους ακρωτηριασμένους να δοκιμάσουν το YouBionic το 2015.
«Στο Twitter, μίλησα με έναν πατέρα ενός 5χρονου που του λείπουν πέντε δάχτυλα. Περιμένει να το τελειώσω, για να το δοκιμάσει ο γιος του».
Συστάσεις των συντακτών
- Αυτός ο τρισδιάστατος εκτυπωτής έχει έκπτωση πάνω από 50% στην επετειακή έκπτωση Monoprice
- Χρειάζεστε μια αποκριάτικη στολή της τελευταίας στιγμής; Δείτε αυτές τις τρισδιάστατες εκτυπώσιμες λήψεις
- Το μέλλον της κατασκευής πραγμάτων: Μέσα στην εξέλιξη της τρισδιάστατης εκτύπωσης με τα Formlabs
- Ιδέα δώρου για την Ημέρα του Πατέρα: Αυτοί οι φτηνοί τρισδιάστατοι εκτυπωτές πωλούνται για λιγότερο από 300 $
- Το 50χρονο εργαστήριο της Silicon Valley που πρακτικά επινόησε τους σύγχρονους υπολογιστές
