Exoscheletul (sau cum să devii Iron Man)

Probabil mulți dintre voi ați văzut cel puțin un film cu Iron Man. Tony Stark, un miliardar care în timpul său liber este și supereroul fondator Avengers, salvând lumea cu fiecare ocazie. Printre lucrurile care îl fac cunoscut și îndrăgit, se găsește și costumul său revoluționar, ce-i oferă superputeri. Iron Man poate zbura, poate lansa rachete din încheietura mâinii, este aproape indestructibil și poate salva de la ananghie orice persoană, indiferent de situație. Unii dintre noi poate chiar ne-am dorit să fim ca el, fie că ne referim la conduita sa morală de erou sau la deținerea tehnologiei sale futuristice, care parcă face orice luptă la fel de ușoară ca mersul prin parc.

Desigur, aceste funcții sunt de domeniul fictivului, nefiind realizabile în lumea noastră. Totuși, există un lucru ce încercă să se apropie de performanțele costumului lui Iron Man - exoscheletul.

Luând acest exemplu în viața reală și folosindu-ne un pic de imaginație, imediat putem face legătura cu utilizările sale în armată. Dar asta nu ar fi totul.

În ultimii ani s-au adunat mai mulți ingineri, oameni de știință, dar și fonduri pentru perfecționarea exoscheletului. S-a constatat că acest aparat poate fi produs pentru mase și poate fi folosit în atât de multe domenii!

Luați-vă o pungă cu popcorn, un scaun, și puțin timp liber pentru a vă introduce într-o ramură a SF-ului ce este deja, mai mult sau mai puțin, realitate.

Ce este și cum funcționează?


Exoscheletul mecanic (deoarece nu vrem să facem confuzie cu exoscheletul din biologie) este un aparat ce se pune pe corpul utilizatorului pentru a îl ajuta să aibă rezistență, forță și agilitate superumană. Se poate pune pe membre și coloana vertebrală, pe tot corpul sau doar pe anumite membre (în funcție de nevoie). Ideea principală este că exoscheletul amplifică orice face omul. De exemplu, o persoană normală care va ridica, să zicem, o greutate de 45 de kg, o va simți ca atare. O persoană cu un exoschelet poate ridica aceeași greutate, însă utilizatorul o va simți de parca ar fi 1 kg. Impresionant? Într-adevăr. Iar asta nu este tot. Utilizatorul exoscheletului poate alerga la viteze mult mai mari, poate ridica greutăți care în mod normal, cel mai probabil, i-ar fi rupt literalmente coloana, poate sări mult mai sus și corpul său va rezista la sarcini mult mai dificile, deoarece nu va suporta singur efortul.

Acum voi explica mai pe îndelete unde am putea folosi această mașinărie și cum s-ar schimba domeniile respective din acest motiv.


În segmentul militar


De aici a pornit practic ideea de exoschelet. Mai multe armate din întreaga lume au cerut o invenție pentru propriul său personal, care să amplifice abilitățile, să minimalizeze daunele și costurile și, evident, să fie cu un pas în fața inamicului. În 1890, era armata rusă. În 1960, armata SUA. Iar astăzi, un număr mare de forțe militare caută să-și actualizeze tehnica cu aceste aparate.

Condiția de bază este să fie cât mai subtil, să ocupe cât mai puțin loc și să fie capabil de cât mai multe. Să sporească forța, viteza și agilitatea celui care îl poartă. Și, poate cel mai important, să protejeze cât mai mult integritatea fizică și viața soldatului. Pe scurt, să fie cât mai asemănător cu acel costum al lui Iron Man.


https://goo.gl/images/XgcoSr

Ca exemplu, avem XOS-2, creat de Raytheon pentru armata SUA. Încă este în stadiul de prototip, dar chiar și așa, succesele sale sunt remarcabile. Funcționează cu ajutorul unui sistem hidraulic și oferă posibilitatea soldatului de a ridica greutăți la un raport de 17 la 1 (1 fiind greutatea pe care o simte vs greutatea pe care o ridică). Pe lângă asta, amplifică rezistența la efort și reduce rănile cauzate de mișcări repetate aproape în totalitate.


În domeniul medical

Principalii utilizatori ai exoscheletului ar fi oamenii care din motive medicale nu pot merge sau nu-și pot mișca anumite membre. Pentru ei, exoscheletul trebuie să fie controlat cât mai ușor, cu cât mai puține ’’butoane’’.



Sursă: https://goo.gl/images/vepiW7

Ca exemplu deja existent, avem ReWalk. Dezvoltat de ReWalk Robotics, acest exoschelet este deja pe piață (aproximativ 85.000$ pe unitate) și ajută persoanele care suferă de paraplegie să stea în picioare și să se deplaseze, nefiind nevoie să meargă la un centru medical, deoarece poate fi cumpărat și folosit acasă. Funcționează cu ajutorul unor baterii și este controlat de un sistem operat de Windows, printr-o brățară pusă pe încheietura mâinii, care detectează și amplifică mișcările. Este doar pentru membrele inferioare și, în viitor, ar putea ajunge să înlocuiască scaunele cu rotile.


HAL, asemănător cu ReWalk, creat însă de compania japoneză Cyberdyne împreună cu Universitatea Tsukuba este folosit de centre medicale pentru a ajuta persoanele cu probleme locomotorii, dar și de echipaje de urgențe, amplificând abilitățile salvatorului pentru a putea scoate victima din situații criză cu daune minime asupra acestuia sau fără a complica procesul de salvare. În acest caz, semnalele sunt transmise direct din creier, biosemnalele sunt detectate la nivelul pielii, iar informația e dată mai departe la propriul sistem CVC (Cybernic Voluntary Control) care pune în mișcare aparatul și ajută persoana să se miște.

În prezent, cea mai mare problemă a acestor aparate, ar fi prețul foarte ridicat. Nu oricine și-ar putea permite o unitate, motiv pentru care se va aștepta ani buni până industria se va extinde suficient încât să devină accesibilă și pentru oamenii cu posibilități financiare mai reduse.


Până unde se va ajunge?


Lăsați-mă să vă spun că se va ajunge până unde ne duce imaginația. Conceptul de exoschelet a apărut prima oară într-un roman SF din 1860 ’’The Steam Man of the Prairies’’, unde un personaj teroriza localnicii prin ’’costumul’’ său cu funcții asemănătoare celor de azi, ce folosea aburi pentru a funcționa. Au fost încercări de-a lungul anilor de a crea asemenea aparate, în 1890 pentru armata rusă, în 1960 când Pentagonul a cerut sisteme robotizate pentru armată, toate fiind, însă, mai mult sau mai puțin un eșec deoarece erau fie prea mari și prea greu de manevrat, fie consumau prea multe resurse. Abia după aceste proiecte care au dat greș, oamenii de știință au venit cu ideea că, cel puțin pe moment, are mai multă utilitate exoscheletul pentru civili. De atunci au pornit primele prototipuri pentru exoscheletul medical sau industrial, iar în ultimii ani chiar s-a revenit la utilizările sale militare. În 2007 Pentagonul a decis să ofere fonduri pentru Ray Baughman, un nanotehnologist de la University of Texas at Dallas, pentru a studia si crea polimeri electroactivi, cu scopul de a crește raportul dintre greutate și forța de ridicare, tot pentru forțele armate.

Cu cât se va inventa mai mult și se va produce mai mult, exocheletul va deveni mai accesibil omului de rând, iar funcțiile sale vor deveni tot mai complexe. Asta este o șansă pentru viitor, în care actualizările pentru exoschelete vor fi la fel de importante și necesare ca cele de astăzi pentru smarthphone-uri.

Unele persoane și-au imaginat internetul sau tehnologia wireless, care acum sunt deja nevoi de bază pentru ființa și societatea erei informației. Acesta va fi și cazul exoscheletului, mai ales pentru un segment de societate care va depinde în mod activ de el pentru a duce o viață normală.

Indiferent cât de irealizabil poate părea acum, tehnologia va progresa mereu, iar conceptul de astăzi va fi realitatea de mâine, și nu doar în domeniul exoscheletului, ci în orice domeniu unde se poate inventa sau îmbunătăți ceva.

Prin urmare, chiar dacă astăzi nu e o regulă, pe viitor putem fi siguri că vom putea deveni ’’Iron Man’’.


Eduard Sabbagh

Sursă: https://goo.gl/images/yg7k5v

36 afișare
This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now