Biónica ESPN

Em que consiste o nosso trabalho?

Desenvolvemos trabalhos na área da biotecnologia, tentando unir a Física à Biologia. A nossa sede está localizada na sala D32 da Escola Secundária de Pinhal Novo.

A vida pela tecnologia, a Física biológica.
Da Biologia à Física.
Biológico por fora, tecnológico por dentro.


O que é a Biónica?

A Biónica é um dos vários ramos da ciência que se encarrega do estudo de processos biológicos, mecânicos e electrónicos, com o objectivo de desenvolver projectos compatíveis com o meio biológico e tentando aprender com ele. Resumindo, a Biónica vai buscar conhecimentos à Biologia para aplicá-los na Física.

História da Biónica

1859 - Charles Darwin publica o livro 'On the Origin of Species' - em português 'A Origem das Espécies' - um marco histórico sobre a teoria da evolução das es

1945 - A primeira máquina de diálise renal foi desenvolvida por Willen J. Kolff.

1950 - Alan Turing cria o Turing Test, que analisa a capacidade de uma máquina em participar numa conversa entre seres humanos.

1953 - A estrutura de dupla hélice do DNA é descoberta pelos cientistas James Watson e Francis Crick.

1958 - O termo Biónica foi baptizado por Jack Steele, um médico e coronel da Força Aérea; O primeiro implante totalmente artificial, pacemaker, foi inserido num humano, na Suécia. O implante somente funcionou durante três horas.

1961 - O MH-1, um computador-mecânico operado manualmente, é desenvolvido no Instituto de Tecnologia de Massachusetts, EUA.

1962 - John Charnley criou o polietileno de alta densidade, que é utilizado artificialmente em articulações do fémur.

1971 - As primeiras lentes foram introduzidas pela Bausch & Lomb.

1978 - Um cidadão australiano surdo foi o primeiro beneficiário de um implante auditivo, que permite a capacidade de ouvir.

1981 - A Ressonância Magnética torna-se disponível comercialmente.

1987 – Um sistema de estimulação eléctrica profunda do cérebro foi implantado num paciente com doença de Parkinson avançada; A cirurgia Lasik Eye é realizada pela primeira vez num ser humano.

1992 – O Center for Ethical Bionics é fundado pelo Dr. Steven Caldwell em S. Francisco, na Califórnia.

1996 – Investigadores escoceses efectuam a clonagem do primeiro mamífero: a ovelha Dolly.

1997 – Deep Blue, uma máquina de xadrez bate o campeão mundial da modalidade: Garry Kasparov.

1999 – A Sony apresenta o AIBO, o primeiro animal de estimação com inteligência artificial; este é capaz de andar, ver e compreender a voz humana.

2000 – A primeira Retina Artificial de Sílicio é implantada num olho humano. Estas retinas artificiais são feitas de microchips de Sílicio que contêm milhares de pequenas células foto conversoras.

2001 – Jesse Sullivan, um electricista cujos braços foram amputados devido a um acidente, recebe o primeiro braço totalmente robótico.

2005 – O Projecto Genoma Humano finalmente organiza e sequencia todos os cerca de 30.000 genes da espécie humana.

Próteses Biónicas

Uma das mais promissoras áreas da biónica é a aplicação da Medicina, nomeadamente na produção de próteses para pessoa com deficiências motoras, visuais e auditivas.

Próteses motoras

• Pernas biónicas

Médicos chineses desenvolveram um dispositivo que permitirá a um homem, vítima de acidente e cujas pernas foram amputadas, voltar a andar.Peng Shulin ficou imobilizado mais de uma década, mas graças aos médicos do Centro de Pesquisa e Reabilitação da China, em Pequim, está actualmente num processo de reaprendizagem motora.

A empresa canadense Victhom Human Bionics é responsável pela perna biónica mais avançada até ao momento.

• Mãos biónicas

• i-LIMB:

A empresa escocesa Touch Bionics desenvolveu uma mão biónica, denominada i-LIMB. Esta pode ser considerada a passagem para a próxima geração em próteses de mão. Esta prótese tem motores individuais em cada dedo, para que se possam mover independentemente, tal como um sensor de pressão que detecta o objecto para parar o movimento para que este não seja apertado. Foi produzida para receber sinais eléctricos gerados pelos músculos que controlam a mão, através de sensores e eléctrodos colocados na pele.

Um militar norte-americano, que perdeu a mão quando fazia uma patrulha no Iraque, uma das primeiras pessoas a receber o i-LIMB pode agora realizar várias acções como abrir uma porta.

O i-LIMB pode ser revestido com material semelhante à pele humana.

Próteses biohíbridas

As prótese biohíbridas são próteses que aproveitam a parte biológica ainda funcional do sujeito.
A primeira pessoa a testar uma prótese biohíbrida foi Jesse Sullivan em 2001 (pernas). A prótese foi criada pelo Instituto de Reabilitação de Chicago e é controlada unicamente pelo cérebro, através dos nervos que controlavam os membros antes de serem amputados
As próteses biohibridas utilizavam inicialmente sensores não invasivos, mas os projectos actuais visam implantar sensores directamente no sistema nervoso.
Esta área ainda está numa fase precoce do seu desenvolvimento, contudo mostra-se promissora na medida em que evolui com a evolução do conhecimento sobre o cérebro e sistema nervoso humanos. Futuros protótipos poderão incorporar redes neurais artificiais.

Inteligência Artificial (AI)

A Inteligência Artificial é uma área da ciência computacional que visa reproduzir aspectos característicos da inteligência humana, em especial, reproduzir faculdades humanas como criatividade, auto-aperfeiçoamento e uso da linguagem.
Os projectos mais audazes nesta ária, serão talvez as Redes Neurais Artificiais (RNA), que têm como objectivo imitar o funcionamento do cérebro humano.

Áreas de aplicação

· Planeamento automatizado;

· Jogos de computador;

· Controle e condução autónomos;

· Diagnóstico (ex: médico);

· Planeamento logístico;

· Robótica;

· Reconhecimento de linguagem;

· Lógica incerta (técnica para raciocinar dentro de incertezas, amplamente usada em sistemas de controlo industriais);

· Sistemas especialistas (industrial);

· Sistemas tradutores;

· Redes Neurais (ex.: sistemas de detecção de intrusos a jogos de computador).

· Sistemas de reconhecimento óptico de caracteres (OCR) ;

· Sistemas de Álgebra computacional;

· Sistemas com visão computacional;

· Computação Gráfica;

· Sistemas Multiagentes (resolução de problemas complexos);

· Chatterbots (robôs de software para conversação).

A Biónica ao serviço do lazer e do entretenimento

• Impressoras de cheiro:

A empresa americana Trisenx patenteou (US patent #6053738) a primeira impressora de cheiro comercial, a Senx Machine. Funciona com cartuchos recarregáveis, que libertam odores em diferentes quantidades, consoante o cheiro que lhe é ordenado. Contém ainda uma peça em forma de palhinha para transmitir sabores. Pode ainda ser usada como simulador de clima, pois contem uma lâmpada de aquecimento e um agente de arrefecimento, tal como uma cápsula de líquidos para criar humidade. Pode ainda simular vento e pequenas quantidades de vento e chuva. A patente ainda abrange uma sugestão para trabalhar com perfumarias de modo a transmitir demonstrações dos seus perfumes.