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La próxima generación de prótesis militar está abriendo nuevos caminos

Con cara de intención, Nicholas Wilt, de 11 años, y su hermano Michael, de nueve años, están inclinados sobre una mesa llena de artilugios que intentan crear una mano protésica. Habían estado trabajando durante unos 20 minutos bajo la atenta mirada de Tim Pula, el coordinador de exhibición interpretativa en el Centro Smithsonian Lemelson para el Estudio de Invención e Innovación.

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“¿Te estás acercando más y más? ¿Has tenido que resolver algún problema para llegar allí? ”Pula le pregunta a Nicholas.

"Sí", dice Nicholas, señalando un equipo en particular. "Esto no se quedaría, así que tuve la idea de usar otra cosa para mantenerlo quieto".

De esto se trató el Día de la Invención Militar el pasado fin de semana en el Museo Nacional de Historia Americana del Smithsonian. En todo el museo, niños entusiasmados y adultos fascinados quedaron boquiabiertos con la tecnología que parecía imposible hace solo unas décadas. Los visitantes tuvieron la oportunidad de ver más de 30 nuevos e interesantes inventos de las firmas militares y tecnológicas, y descubrir formas en que las innovaciones afectarán sus vidas diarias en el futuro. Además de las exhibiciones sobre la historia de la tecnología de visión nocturna, y un vistazo a lo que los Marines podrían estar haciendo pronto en el campo de batalla, la gente echó un vistazo a otra tecnología bastante buena, incluidas las prótesis.

"Salimos a ver la Casa Blanca", explica la madre de los niños, Whitney Michael. “Pero tan pronto como entramos, Nicholas encontró los inventos militares y siempre quiso unirse al ejército. . . . Así que él estaba muy interesado y yo trabajo como terapeuta con personas con dispositivos protésicos para que estén interesados ​​en esas cosas y ver cómo funcionan ".

Pula del Smithsonian dice que algunos de los niños que han probado suerte construyendo manos protésicas a partir de piezas LEGO, articulaciones impresas en 3D, pequeños cerebros electrónicos, una placa Arduino y un potenciómetro han creado un trabajo fascinante.

“Vimos a los niños crear manos que funcionaban como pinzas. Vimos niños que crearon manos que tenían articulaciones opuestas sólidas y sin movimiento. Vimos a algunos niños tomar un solo dedo y, de hecho, colocarle una articulación oponible que no se mueve y usarlo para levantar algo tan grande como un taladro eléctrico ”, dice Pula con entusiasmo. “Había una chica hoy que. . . inventó una forma de recoger esta pequeña pieza, tal vez siete hojas de papel grueso. ¡Eso fue muy impresionante! "

Fred Downs, el ex líder del pelotón del teniente del ejército de EE. UU. Lleva el brazo protésico LUKE. (Allison Keyes) Downs ha usado un dispositivo protésico que terminó en un gancho desde 1968, cuando pisó una mina "Bouncing Betty" en Vietnam y perdió su brazo derecho. Pero ahora, él está usando el brazo protésico LUKE. (Allison Keyes)

Ese tipo de innovación ha sido excelente para personas como Fred Downs, el ex líder del pelotón del teniente del ejército de EE. UU. Lleva un dispositivo protésico que terminó en un gancho desde 1968, cuando pisó una mina "Bouncing Betty" en Vietnam en una patrulla de combate y perdió su brazo derecho. Pero ahora, él está usando el brazo protésico LUKE.

LUKE significa Life Under Kinetic Evolution, pero también hace referencia al brazo protésico que el ficticio Luke Skywalker terminó usando después de enfrentarse a Darth Vader en Star Wars Episodio 5: El Imperio Contraataca. El brazo modular es bronceado y plateado, se ve amigable y Downs puede moverlo con sus pies.

“Entonces, si abro los dedos de los pies, el agarre (en la mano) se abre. Luego muevo los dedos de los pies hacia abajo con el talón hacia arriba, se cierra hacia abajo, así como así ", dice Downs, demostrando. “Ahora cuando giro hacia la derecha, la mano gira hacia la derecha. Cuando gira hacia la izquierda, la mano gira hacia la izquierda. . . . Uso mi pie para cambiar el agarre ".

Downs ha tenido el brazo LUKE durante casi un año, y registra todos los datos de cada movimiento para que los ingenieros puedan ver lo que está sucediendo y hacerlo más eficiente. LUKE está financiado por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) y utiliza tecnología creada por DEKA Integrated Solutions Corp. Downs, ex Director Nacional del Servicio de Prótesis y Ayuda Sensorial del Departamento de Asuntos de Veteranos de los EE. UU., Dice que esta tecnología ayudará al creciente número de amputados que sobreviven a sus heridas.

“Me gusta poder agarrar con la mano izquierda. Ahora puedo usar ambas manos juntas cuando estoy trabajando en un taller o en la cocina. Ha sido extremadamente agradable tenerlo después de todos estos años de perder eso ”, dice Downs.

Johnny Matheny lleva el miembro protésico modular (MPL) del Laboratorio de Física Aplicada Johns Hopkins y DARPA. (Allison Keyes) Matheny dice que la elegante extremidad plateada y negra en su lado izquierdo es un "gran" brazo. (Allison Keyes)

Justo al lado de Downs, había un hombre con lo que uno podría describir como una versión biker de un brazo protésico. El miembro protésico modular (MPL) del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins y DARPA, parece el brazo icónico de las películas de Terminator . Johnny Matheny, un hombre alto y calvo con una extremidad negra y plateada en su lado izquierdo, dice que es un brazo "genial".

“Con este puedo entrenar para hacer cualquier cosa que tu brazo normal, tu mano pueda hacer. El brazo LUKE tiene cuatro o seis preajustes. . . . Lo trabaja con los pies. Yo trabajo en el mío con mi mente ", explica Matheny, quien perdió su brazo por cáncer en 2008." Él usa el suyo tradicionalmente con un zócalo y correas. Llevo el mío con osteointegración, que es titanio implantado directamente en la médula de mi hueso. . . Este brazo está reaccionando con los músculos de mi muñón residual. Tuve una cirugía llamada reinervación muscular dirigida. Toman las terminaciones nerviosas que normalmente habrían bajado hasta el extremo inferior (de mi brazo) y las reimplantaron en mi muñón, y ahora pienso en los pensamientos en las señales hasta el muñón ”.

Las bandas que rodean el muñón de Matheny luego recogen la información de sus pensamientos y los envían al brazo a través de Bluetooth. Él dice que para el próximo año, espera que la cirugía sensorial le permita sentir con su brazo protésico casi tan bien como lo hace con su brazo natural. Cuando uno toca las yemas de los dedos del MPL, se siente suave, pero con una vibración plumosa como cuando uno presiona las yemas de los dedos humanos.

“Cuando estás pensando, estás pensando como tu mano natural. Creo que 'cerrar la mano y abrir la mano, doblar y estirar el codo' es lo correcto. Y luego, a medida que la reinervación muscular dirigida crecía, el resto de las cosas comenzarán a crecer con cosas como un punto de pellizco y diferentes agarres y todo eso. Lo último que crece es el movimiento individual de los dedos, que generalmente demora aproximadamente un año y medio ".

NuGlove El NuGlove, de Anthrotronix, parece un guante de trabajo normal, excepto por los cables que se extienden desde las muñecas hasta los dedos. Puede controlar robots. (Allison Keyes)

En el mismo piso, Brandon Russell estaba demostrando el NuGlove, de Anthrotronix. Parece un guante de trabajo normal, excepto por los cables que se extienden desde las muñecas hasta los dedos. Es un guante de reconocimiento de gestos con sensores inerciales en cada dedo, así como en el dorso de la mano, y Russell estaba parado frente a la pantalla de una computadora haciendo el alfabeto del lenguaje de señas americano, mientras que las letras que formó se resaltaron en la pantalla frente a él. Pero puede hacer mucho más que operar una computadora. Puede controlar robots.

“Nos hemos integrado con los robots de eliminación de IED. Podemos usar un gesto para pasar al modo de manejo, y bajará la cámara al frente y luego puede manejar usando lo que llamamos control proporcional. . . . También nos hemos integrado con simulaciones. Puedes usarlo en motores de juegos como la realidad virtual ”, dice Russell.

NuGlove también se usa para entrenar a las tropas sobre cómo girar las válvulas y encontrar su camino alrededor de los barcos de combate litorales utilizados por la Marina de los EE. UU.

Toma vertical La aeronave experimental de despegue vertical y aterrizaje de DARPA (arriba: un modelo a escala del 20 por ciento de la aeronave real) combina lo mejor de la tecnología de aeronaves de ala fija con las capacidades de vuelo de un helicóptero. (Allison Keyes)

Otras pantallas populares incluyeron la aeronave experimental de despegue y aterrizaje vertical DARPA, diseñada por Aurora Flight Systems. Una multitud de personas se quedaron boquiabiertas ante la pantalla de trabajo que tenía un 20 por ciento del tamaño de la escala del avión real, que pesa hasta 12, 000 libras y viaja hasta 300 nudos. Combina lo mejor de la tecnología de aviones de ala fija con las capacidades de vuelo de un helicóptero. Pero también se puede usar de manera similar a los autos voladores que uno solía ver en "The Jetsons".

“Has escuchado mucho sobre el tipo de taxis aéreos, el tipo de autos voladores, el tipo de cosas que las compañías como Uber quieren hacer por lo que llamamos el VTOL eléctrico (vehículo de despegue y aterrizaje vertical). Bueno, el avión que se sienta aquí hoy es lo más parecido a un prototipo para esos aviones eléctricos VTOL ", explica John Langford, CEO de Aurora Flight Sciences. “Este es un despegue y aterrizaje vertical a batería, puede transportarte por la ciudad. . . . Este avión aquí mismo, es exactamente de lo que la gente habla de estos VTOL eléctricos a donde podría llevar a dos o tres personas y se puede llegar desde aquí al aeropuerto de Dulles en cinco minutos ”.

El Jefe de Estado Mayor del Ejército de los EE. UU., Mark Milley, habló sobre la importancia de la tecnología, tanto en el lado civil como militar de la cerca. Señaló el iPhone, que incluye tecnología que fue originalmente inventada por el gobierno antes de ser sintetizada en el dispositivo con el que estamos familiarizados hoy. Milley dice que hay una sinergia entre los inventos civiles y los militares, y viceversa, y espera con ansias lo que vendrá después.

“Están avanzando muy rápidamente en el mundo comercial. Estamos viendo vehículos autónomos y vehículos robóticos que se utilizan por ahí. Creo que hay enormes implicaciones militares en eso ”, dice Milley. “La inteligencia artificial es una tecnología muy poderosa que avanza rápidamente en el mundo comercial. Claramente, todavía no está listo para una aplicación generalizada. Pero sí creo que en algún momento en el futuro será y será extraordinariamente poderoso ".

Sin embargo, Milley advierte que, si bien los avances tecnológicos son muy emocionantes, es probable que también haya cierta ansiedad asociada con ellos. La clave, dice, es aprender a manejarlos adecuadamente y de manera que no sean destructivos, sino constructivos.

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