Las Primeras Piernas Biónicas con el movimiento de las humanas

Con solo diecisiete años de edad, Hugh Herr ya era considerado uno de los mejores escaladores de Estados Unidos.
Nacido en 1964 en el seno de una familia de Lancaster, Pennsylvania,
Herr parecía haber nacido para la escalada de roca. Con solo ocho años,
había conquistado la cima del Monte Temple en las Montañas Rocosas de
Canadá, a 3,544 metros de altitud.
 
Sin embargo, en enero de 1982, mientras escalaba el nevado Barranco
de Huntington en el Monte Washington, Herr fue alcanzado por una
extraordinaria ventisca y se vio obligado a descender hasta un glaciar
donde permaneció tres días a temperaturas de casi -30ºC. Herr fue
rescatado finalmente, pero el congelamiento severo de sus extremidades
obligó a los cirujanos a amputar sus piernas por debajo de las rodillas.
A pesar de que Herr había perdido la parte más importante de su
cuerpo para escalar, la que le había convertido en una celebridad en su
especialidad, empezó a concentrarse en sus estudios con un único
objetivo en mente: volver a escalar como lo hacía antes.
Tras graduarse en Física por la Universidad de Millersville,
ingeniería mecánica en el MIT, y un doctorado en biomecánica en la
Universidad de Harvard, Herr diseñó sus propias prótesis para piernas,
lo que le permitió no solo volver a escalar, sino a hacerlo mejor que
nunca. 

Unas piernas mejor que nuevas

La historia de Herr parece el guión de una superproducción de Hollywood
que trata de inspirar la capacidad de autosuperación con una fanfarria
épica de fondo, pero es completamente real. Lo que había inspirado a
Herr es que la tecnología podía ir mucho más allá de lo que había ido en
el campo de las prótesis.
Y su confianza depositada en la tecnología no es exagerada, tal y
como explica en el vídeo-entrevista que podéis ver un poco más arriba,
pues aquellas prótesis especiales diseñadas por él mismo le permitieron
apoyarse incluso entre rocas que tenían el ancho de una moneda. Las puntas de titanio de las piernas también le permitían ascender por paredes verticales congeladas:

Mi misión es contribuir en la misión mundial global de acabar con la discapacidad por medio de la innovación tecnológica.

Las habilidades motrices de Herr regresaron como si nunca antes se
hubieran perdido, y además lo hicieron hasta el punto de que logró
escalar a una altura mayor de la que había alcanzado antes de su
accidente, llevando a cabo escaladas con deportistas de élite sin discapacidades

Además, sus prótesis le permitían modificar su estatura (1.52m y
1.82m) a fin de resultar más eficaz también en muchas tareas cotidianas.
Aquellas piernas protésicas, pues, no solo habían convertido a Herr en
un superhombre, sino que le habían devuelto la movilidad perdida en su vida diaria. El funcionamiento de aquellas piernas lo explica así Herr:
Lo que llevo hoy en día son unas piernas biónicas que pueden
moverse y actúan como si tuvieran músculos. Tienen 12 sensores en cada
pierna, y varios ordenadores. Se adaptan a mi ritmo de andar, a las
diferentes velocidades y por diversos terrenos. Y, por primera vez en la
historia, gracias a esta innovación, soy capaz de caminar con las misma
velocidad y con la misma energía que una persona con piernas
perfectamente normales.
Estas piernas protésicas, llamadas BiOM,
están confeccionadas con silicona, titanio, aluminio y carbono.
Funcionan con un motor de propulsión a gas que hace las veces de un
tobillo humano. El cerebro del usuario envía impulsos eléctricos a todas
las partes de nuestro cuerpo y así logra que nuestros músculos se
muevan a voluntad, pero la BiOM son capaces de recibir estos impulsos y traducirlos igual que lo hacen nuestros músculos
A diferencia de otros modelos, las BiOM poseen 12 sensores y 3 microprocesadores que pueden analizar el nivel de exigencia del contexto, ajustándose al mismo.
Para conseguirlo, se llevó a cabo un exhaustivo estudio del
funcionamiento de los músculos humanos, que distribuyen la energía
dependiendo del esfuerzo requerido para moverse. Las prótesis no
producen problemas de postura o equilibrio.
 
Estas prótesis, pues, distribuyen el peso y responden
inteligentemente al medio, y así sus usuarios pueden caminar, correr,
saltar y escalar como si usaran sus piernas de verdad.
 
Además, las BiOM
cuentan con sus propias baterías recargables, que le otorgan una
autonomía de unas seis horas (o unos 3.000 pasos).
 
Finalmente, el usuario no necesita arrastrar estas piernas para caminar, ya que son ligeras y ahorran un 23% de energía.
Lo que distingue esta prótesis de otras, pues, es que replica
perfectamente la flexibilidad y acción de una pierna real, con su
tobillo, talón y tendones, como si tuviera huesos, piel y hasta músculo
de verdad.
El siguiente paso en las BiOM será que la prótesis se integren en el
cuerpo humano: así se prescindirán de sensores y procesadores, siendo el
cerebro humano el que verdaderamente controle el funcionamiento del
dispositivo.
A nivel estético, las piernas no parecen humanas, sino unas piernas cyborg que recuerdan vagamente a las usadas por la villana experta en artes marciales de la película Kingsman. Pero para Herr la estética no era la prioridad, sino que las piernas protésicas funcionaran de forma óptima. 
Y lo ha conseguido hasta el punto de que logran que una bailarina pueda volver a la danza tras perder una de sus extremidades en un ataque terrorista. 
El siguiente paso en las BiOM será que la prótesis se integren en el cuerpo humano:
así se prescindirán de sensores y procesadores, siendo el cerebro
humano el que verdaderamente controle el funcionamiento del dispositivo.
Es algo en lo que también confía Herr, como él mismo señala:

Las piernas biónicas que llevo actualmente me las puedo quitar. De
hecho, cuando me voy a la cama me las quito. En el futuro, no será así.
En el futuro habrá una conexión profunda o íntima entre la extremidad
biónica sintética y el cuerpo biológico.

Así pues, de resultas de su desagradable accidente, Herr no solo
había sacado fuerzas de flaqueza para continuar adelante y encontrar una
solución a su discapacidad, sino que se había interesado por los
estudios, un aspecto de su vida que siempre había descuidado.
 
Gracias a su especialización en un campo relativamente nuevo de la ingeniería, que hace uso de principios en biomecánica y control neural,
sus dispositivos de rehabilitación y mejora de las capacidades motrices
llegarán a mejorar la vida de las personas con discapacidades, y
también, incluso, podrá mejorar las capacidades de las personas sanas.

Hoy una extremidad biónica cuesta lo mismo que un buen coche. Con
todas las tecnologías conforme crece el volumen hay una economía de
escala que bajará los precios, y ese mismo efecto ocurrirá también en la
biónica.

Otros hitos biomecánicos

Las investigaciones de Herr están recibiendo continuos
reconocimientos y galardones. Porque, además de diseñar unas piernas
protésicas (incluidas las suyas), también ha desarrollado pies,
tobillos, rodillas y caderas que empujan los límites de las capacidades
humanas, como Rheo Knee, una rodilla artificial controlada por ordenador.
Muchos de sus hallazgos consiguen dar mayor flexibilidad o rigidez a
los materiales empleados (lo que está relacionado con el concepto de robots o exoesqueletos blandos).
 
Actualmente, Herr es profesor asociado en el programa de Arte y
Ciencias del MIT, y en la División Ciencias de la Salud y Tecnología de
Harvard. Como líder del grupo de investigación en el área de
biomecatrónica en el MIT Media Lab,
Herr ha publicado más de 60 documentos revisados por pares en el área
de rehabilitación y es titular (o cotitular) de más de 10 patentes
relacionadas con dispositivos de asistencia, como la primera prótesis
electrónica de tobillo-pie en el mundo. Desde 2010, el departamento de
Biomecánica del MIT, junto con el apoyo de la Administración
estadounidense y capital privado, ha creado 900 prótesis biónicas, 400 de ellas para soldados americanos heridos en la guerra.

Su Rheo Knee fue incluida en la lista de Top Ten Inventions en la categoría de salud de la revista TIME en el 2004. En año 2007, también lo fue su prótesis robótica de tobillo y pie,
que imita la acción biológica de la pierna. En honor a todos los
desarrollos que Herr está llevando a cabo en el campo de la biónica,
recibió un premio por parte del Popular Mechanics Breakthrough Leadership Award en el 2005.

Titanio y silicona por carne y hueso

 Para Herr, sus desarrollos pueden ser la base para que en un futuro se conciban bioesqueletos para que todos los seres humanos con discapacidades puedan usarlos, lo que también permitirá que las personas sin discapacidades conserven más tiempo su cuerpo.
La evolución de las prótesis está siendo más rápida ahora que nunca
antes en la historia, y también el abaratamiento de los componentes hará
cada vez más asequibles económicamente las mismas.  
Quizás parte del secreto de Herr estribe en que no considera anormal
usar una herramienta protésica para mejorar la capacidad humana. A
diferencia de la creencia popular, Herr no se plantea que el cuerpo
humano posea un diseño perfecto, y, en consecuencia, está en nuestras
manos poder mejorarlo.

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