Οι τεχνολογίες των προσθετικών μελών ανάγονται χιλιάδες χρόνια πίσω, τουλάχιστον στην αρχαία Αίγυπτο, όπου οι αρχαιολόγοι έχουν ανακαλύψει ένα προσθετικό δάχτυλο ποδιού απίστευτης τέχνης – και περιορισμένης λειτουργικότητας. Αυτό που ξεκίνησε με συσκευές κυρίως από σκαλιστό ξύλο, έχει εξελιχθεί σε έναν τομέα της ιατρικής που ενσωματώνει την τεχνητή νοημοσύνη, τη βιομηχανική, τη βιονική και τα σύγχρονα υλικά. Και κανείς δεν χρειάζεται να κοιτάξει πιο μακριά από τους Παραολυμπιακούς Αγώνες του 2024 στο Παρίσι για να εκτιμήσει πόσο έχουν εξελιχθεί τα τεχνητά μέλη τα τελευταία χρόνια.
Ενώ τα τεχνητά μέλη υπάρχουν εδώ και χιλιετίες, μόλις τις τελευταίες δεκαετίες έχουν γίνει διαθέσιμες εξειδικευμένες συσκευές για αθλητικές δραστηριότητες. Τα συμβατικά προσθετικά άκρα έχουν σχεδιαστεί για κοινές δραστηριότητες, όπως το περπάτημα και το τζόγκινγκ. Δεν είναι απαραίτητα σχεδιασμένα για υψηλές ταχύτητες ή για την απορρόφηση μεγάλων κραδασμών. Αντιθέτως, τα αθλητικά τεχνητά μέλη έχουν ειδικά σχεδιαστεί για να αντέχουν στις υπερβολικές δυνάμεις των αθλημάτων υψηλών επιδόσεων, ώστε να προσφέρουν στους αθλητές τις καλύτερες δυνατότητες.
Πώς κατασκευάζονται τα σύγχρονα αθλητικά τεχνητά μέλη
Αν και τα περισσότερα αθλητικά προσθετικά άκρα έχουν παρόμοια δομή, καθένα είναι εξειδικευμένο όχι μόνο για ένα συγκεκριμένο άθλημα, αλλά και για τον συγκεκριμένο αθλητή. Κάθε προσθετικό μέλος λαμβάνει υπόψη την ειδική ανατομία και τη βιομηχανική του ατόμου, ώστε η συσκευή και το σώμα να συνεργάζονται καλά για να παρέχουν στήριξη, σταθερότητα και κινητικότητα στους αθλητές.
Τα προσθετικά άκρα που προορίζονται για αθλήματα όπως το μπάσκετ ή το βόλεϊ πρέπει να μπορούν να χειριστούν γρήγορες αλλαγές κατεύθυνσης, σε αντίθεση με ένα προσθετικό μέλος για τρέξιμο, που δέχεται δύναμη κυρίως από μία κατεύθυνση. Μπορεί επίσης να παρατηρήσετε ότι τα προσθετικά μέλη για τρέξιμο είναι κυρτά και κάθετα προς την κατεύθυνση της κίνησης. Αυτό τους επιτρέπει να λειτουργούν σαν ελατήριο, βοηθώντας τους δρομείς να προωθηθούν. Αντίστοιχα, τα τεχνητά μέλη για ποδηλασία είναι σχεδιασμένα ώστε να ελαχιστοποιούν την αντίσταση του αέρα κατά τη διάρκεια των αγώνων. Κάθε προσθετικό μέλος σχεδιάζεται ειδικά για τη συγκεκριμένη χρήση του.
Πώς οι μηχανικοί και οι αθλητές δημιουργούν καλύτερα τεχνητά μέλη μαζί
Εταιρείες όπως η Össur συνεργάζονται άμεσα με αθλητές στα κεντρικά τους γραφεία στην Ισλανδία για να δοκιμάσουν και να βελτιώσουν τις συσκευές τους στο εργαστήριο, πριν αυτές βρεθούν στη σκηνή των Παραολυμπιακών Αγώνων. Τα προσθετικά μέλη για τρέξιμο, όπως το Cheeta Xpanse, που προορίζεται για άλμα εις μήκος, έχουν σχεδιαστεί για να επιτυγχάνουν μεγάλες ταχύτητες κατά την προετοιμασία, καλύτερη ώθηση για το κρίσιμο άλμα και καλύτερη απορρόφηση των κραδασμών κατά την προσγείωση. Επειδή τα προσθετικά μέλη δεν περιορίζονται από το βιολογικό σχήμα του ανθρώπινου ποδιού, μπορούν να σχεδιαστούν με βάση άλλα συστήματα κίνησης, όπως τα πόδια του τσιτάχ ή της γαζέλας, που αποθηκεύουν και απελευθερώνουν καλύτερα την ενέργεια από τα δικά μας.
Με τα χρόνια, τα προσθετικά μέλη για τρέξιμο έχουν εξελιχθεί από ένα απλό σχήμα C για να περιλαμβάνουν αρκετές επιπλέον καμπύλες που διανέμουν καλύτερα το βάρος και ανακατανέμουν τη δύναμη. Ξεκινούν ως λεπτά φύλλα υφάσματος από ανθρακονήματα, τα οποία κόβονται σε λεπτές λωρίδες, πιέζονται μαζί, επικαλύπτονται και ψήνονται υπό πίεση σε ειδικά καλούπια. Η διαδικασία τα κάνει ισχυρά και ευέλικτα, ικανά να αντέχουν μεγάλες κρούσεις, να απορροφούν μέρος της ενέργειας και να την απελευθερώνουν σαν ελατήριο, προωθώντας τον δρομέα με ταχύτητες ρεκόρ.
Από εκεί και πέρα, η εταιρεία χρησιμοποιεί βιομηχανική ανάλυση, συμπεριλαμβανομένης της καταγραφής κίνησης Παραολυμπιονικών που φορούν και χρησιμοποιούν τα τεχνητά μέλη στο εργαστήριο. Τα δεδομένα αυτά χρησιμοποιούνται για συνεχή αναβάθμιση και εξέλιξη, με στόχο την καλύτερη άνεση, υποστήριξη, σταθερότητα και απόδοση.
Η βιολογική εξέλιξη μπορεί να είναι μια αργή διαδικασία, και να απαιτεί δεκάδες χιλιάδες γενιές. Η εξέλιξη των τεχνητών μελών; Γίνεται πολύ πιο γρήγορα!
ΠΗΓΗ: https://www.nbc.com/
