Gli arti protesici robotici stanno lentamente facendo passi da gigante nel far avanzare il processo che consente a coloro che hanno arti mancanti di riacquistare mobilità e funzionalità nella loro vita quotidiana. Tuttavia, ci sono ancora alcune limitazioni significative nel modo in cui viene utilizzato il processo protesico e nei metodi utilizzati per replicare il movimento umano. Tutto sta per cambiare grazie a due ricercatori del laboratorio di controllo del movimento presso il Dipartimento di Informatica e Ingegneria dell'Università di Washington.

ZME Scienza riferisce che due ricercatori, Zhe Xu e Emanuel Todorov, stanno cercando di utilizzare la robotica biomimetica per emulare la mano umana con movimento 1:1 utilizzando una replica sintetica. Può sembrare confuso, ma una volta visto in azione è davvero impressionante. Puoi controllare la dimostrazione con una breve clip da Vimeo.

L'obiettivo principale di Xu e Todorov è ricreare letteralmente la mano umana sotto forma di un'appendice biomeccanica, che include la struttura ossea, i muscoli, i tendini e i nervi elettronici funzionali per inviare segnali per risposte e reazioni adeguate, come dimostrato nell'immagine video qui sopra.

Secondo Xu, vogliono essere in grado di far avanzare la protesi robotica in modo che alla fine consenta tempi di risposta e funzionalità 1:1, non diversi da come gli esseri umani reali utilizzano i loro arti reali, come notato nell'articolo ZME, afferma Xu...

“Il controllo delle mani protesiche si basa essenzialmente sul cervello umano. Pertanto le stesse tecnologie neuroprotesiche potrebbero essere più efficaci se il design della protesi fosse più simile alla sua controparte biologica. Materiali biocompatibili possono ora essere stampati per formare strutture ossee, legamenti artificiali biodegradabili sono stati utilizzati per sostituire i legamenti crociati anteriori strappati, muscoli umani sono stati coltivati ​​con successo all’interno di piastre di Petri e anche i nervi periferici possono essere rigenerati nelle giuste condizioni. Tutte queste promettenti tecnologie richiedono impalcature adeguate per la crescita delle cellule innestate. Collaboreremo con ricercatori di biologia e ingegneria dei tessuti per esplorare ulteriormente il suo potenziale di servire come dispositivo/impalcatura biofabbricata nei campi emergenti della neuroprotesi e della rigenerazione degli arti”.

La rigenerazione biomeccanica degli arti sembra qualcosa fuori dal comune Deus Ex, eh? Beh, è ​​già reale.

Come notato in un rapporto di Venerdì della Scienza, gli scienziati sono stati in grado di stampare con precisione cellule viventi in 3D.

L’articolo rileva che gli scienziati sono stati in grado di replicare le strutture di orecchie, ossa e muscoli da cellule viventi utilizzando stampanti 3D. Questo processo è stato accennato da Xu nella citazione sopra come qualcosa su cui avrebbero bisogno di collaborare con altri biologi per creare parti biodegradabili che intrecciano il tessuto vivente con parti protesiche biomeccaniche.

Il materiale organico è ciò che consentirebbe di applicare le proprietà biomimetiche alle parti robotiche, che darebbero effettivamente un movimento quasi 1:1 tra chi lo indossa e la protesi. Essenzialmente consentirebbe agli scienziati di rigenerare gli arti con un mix di materiale organico generato sinteticamente e arti protesici robotici.

Già ci sono vari istituti che utilizzano regolarmente stampanti 3D per stampare arti protesici a prezzi accessibili, ora c’è l’aggiunta di cellule stampate in 3D e bionica biomimetica che possono essere combinati insieme per creare potenzialmente un’appendice funzionante che non funzioni in modo diverso da un arto nella vita reale. .

Il futuro della sostituzione e della rigenerazione degli arti appare piuttosto luminoso. I giocatori a cui mancano cifre o appendici necessarie per giocare con mobilità di precisione 1:1 potrebbero presto avere una soluzione ai loro problemi sotto forma di protesi biomimetiche.