Как создают протезы
После первоначального обсуждения идеи разработчики создают концепцию протеза на бумаге. На этом этапе инженеры думают, как, например, сделать пальцы более подвижными, сохранив протез легким и удобным для пользователя.
Затем разработчики переходят к моделированию в специальных программах, например, в OnShape. На этом этапе создается 3D-модель протеза и проверяется, как работает его кинематика. После череды правок чертеж отправляется на производство для последующей сборки.
Иногда в протезы добавляют необычные экспериментальные функции — например, возможность оплаты покупок или проезда с помощью чипа PayPass. Также у пользователей протезов часто есть возможность выбора дизайна — можно заказать определенный цвет или нанести на конечность рисунок.
Какими бывают протезы
Есть тяговые протезы — в них конечности двигаются за счет скрытых внутри специальных тросов, которые выполняют роль сухожилий и мышц. Натяжение тросов происходит за счет перемещения сустава.
Бионические протезы устроены сложнее: в них скрыты электропривод и плата управления, которая считывает нервные сигналы от сохранившейся части конечности.
Принципиальная разница между тяговым и бионическим протезом заключается в способе управления пальцами. А еще бионические протезы тяжелее, поэтому поставить их ребенку довольно трудно. В бионических протезах устанавливают батарею, а индикатор заряда выводят на корпус — механическую конечность приходится периодически заряжать, как и любой электронный девайс.
Могут ли протезы «чувстовать»?
Такие разработки уже есть. На данном этапе удается воссоздать, например, ощущение размера предмета.
В «очувствлении» бионических рук помогли исследования фантомных болей — феномена, при котором люди, лишившиеся той или иной конечности, продолжают испытывать дискомфорт в ней. Это происходит из-за того, что часть нервных окончаний сохраняется. На них можно установить специальные электроды и подобрать параметры для симуляции реальных тактильных ощущений.
Чтобы получить полноценную симуляцию тактильности, необходимо установить электроды в центральную нервную систему — то есть провести операцию на позвоночнике. Разработчики тактильных протезов надеются, что со временем получится «обмануть» мозг и объединить бионику и «фантомную» руку так, чтобы касание предмета кончиками пальцев протеза человек ощущал как прикосновение потерянной рукой.
Какими будут протезы в будущем
Главная цель разработчиков — сделать протезы как можно более натуральными, чтобы они ощущались как настоящая рука. Для этого нужно продумать системы симуляции тепловых ощущений, текстуры и так далее.
Подобные технологии существуют и сейчас, но на начальном уровне.