10 nya tekniker som gör dig till en cyborg

Om man tittar på människokulturens historia skapades det mesta av vår teknik med syftet att göra något enklare. Men nyligen har vi flyttat i en ny riktning: I stället för att skapa teknik som vi kan använda gör vi teknik som gör det lättare för oss att använda oss själva. Det finns något skrämmande romantiskt om tanken på en cyborg - sammanslagning av man och maskin - och den här nya tekniken tjänar som subtila påminnelser om att vi knyter vår civilisation oerhört närmare gränsen till en cyborgålder.

10 Vibrotactile Handskar

En av attraktionerna att bli cyborg är möjligheten till extra sinnen. Människor har fem sinnen (beroende på hur du delar upp dem), och de flesta är kopplade till ett visst organ. Du ser till exempel med dina ögon. Men vad händer om du hade möjlighet att "se" med dina händer när förhållandena inte var det bästa för visionen? Tja, fråga Anthony Carton och Lucy Dunne från University of Minnesota, som utvecklar teknik som hjälper brandmän att navigera genom rök utan att behöva se.

Den kallas den vibrotactile handsken, och den använder ett par handskar utrustade med ett ultraljudsintervall. Inne i handsken är en serie vibrerande motorer som, när den aktiveras av mätaren, kartlägger positionen av omgivande hinder på baksidan av bärarens hand. En brandman kommer att kunna hålla handen framför honom och "känna" läget för allt i rummet.

9 Displayförbättrad underarm

Området mellan en persons handled och armbåge tjänar en mycket viktig funktion. Specifikt håller den din handled ansluten till armbågen. Men till Simon Oberding och hans team på Singapore University, är detta område inget annat än slösat utrymme. Vad Oberding planerar att göra med underarmarna i framtiden blir dem till digitala displayer. Han har utvecklat en prototyp som remmar på underarmen och har fyra separata skärmar, som var och en visar en annan uppsättning data. En skärm kan till exempel visa GPS-riktningar medan en annan skannar YouTube för intressanta videor.

Oberdings prototyp är i sin tur bara en utökad armbandsur. För att nå sann cyborgnivå måste du gräva lite djupare och implantera klockan direkt under huden. Ett Toronto-programvaruföretag, kallat AutoDesk, har experimenterat med implanterade användargränssnitt. De har inte ett specifikt mål för tekniken än, men de har lyckats implantera en touch-sensor i underkanten av en kadaver och ladda den inbyggda elektroniken med en Bluetooth-mottagare. De jobbar fortfarande med att göra tekniken kommersiellt livskraftig.

8 återkoppling av muskelmotorerna

Haptisk teknik - eller kraftfull feedback - är inte ny. Om du har spelat ett videospel med en vibrerande kontroller, har du upplevt haptisk teknik - Rumble Packet vibrerar samtidigt med spelets action, vilket ger en känsla tillsammans med den visuella bilden. I vissa fall används kraftåterkoppling för att få dig att göra något specifikt genom att skapa en kraft som du naturligtvis försöker motverka. Tänk på att någon pressar dig sidledes - din kropp motstår och driver tillbaka mot dem i ett försök att bibehålla din balans.

De flesta enheter som använder haptisk teknik skapar kraften med en vibrerande motor, men det finns gränser för hur liten det går att få, vilket innebär att det finns gränser för vad den kan användas till. Ett team av tyska forskare slängde helt ut motorerna. i stället använder de elektrisk stimulering på musklerna för att tvinga ett svar. Vid testning hade de frivilliga spelat ett flygspel på en smart telefon medan starka vindstrålar (i spelet) regelbundet knackade planet självklart. När "vindarna" slog, skulle spelarens högra arm rycka upp, luta spelet till vänster och tvinga dem att kompensera genom att använda sin andra arm för att luta telefonen tillbaka till rätt position.

Videospel åt sidan, muskelstyrd kraftåterkoppling kommer så småningom att användas när du försöker lära dig något nytt. Så om du är golf, kan elektriska impulser försiktigt knyta din kropp till rätt hållning för den perfekta svängningen.

7 hjärnvågssensorer

Vi har redan diskuterat de stora framstegen i läsning av hjärnvågor, som ett experiment där forskare flög en helikopter med hjärnsignaler upptagna av en EEG-sensor.

Men med hjälp av en annan typ av brainwave-läsare, känd som funktionell närainfrarödspektroskopi eller fNIRS-en grupp forskare vid Tufts University har utvecklat en enhet som inte bara tar upp hjärnvågor, men organiserar faktiskt den data som klarar av personliga preferenser. I det här fallet var fNIRS-data kopplad till ett hjärn-datorgränssnitt som kunde exakt visa filmrekommendationer. Desto desto mer en person använde systemet, desto mer exakt var förutsägelserna, som om det faktiskt lärde sig om den personen över tiden.

Dessa sensorer är svåra att använda i vardagliga inställningar eftersom små saker som huvudrörelser kan störa signalen, men samma team utvecklar ett program som effektivt kan filtrera bort detta ljud. Detta kan leda till en sömlös koppling mellan hjärnan och maskinen som kan göra det perfekta beslutet för dig varje gång. Det kan berätta vilken film du vill titta på, vad du vill äta, eller ens vilken typ av bil du vill köpa.

6 helt artikulerade proteser

Kanske är den äldsta formen av cyborgteknik den protetiska lemmen. Vi vet att de forntida egyptierna använde proteser, men vi har kommit långt ifrån träsklossar i form av en tå. Vi har faktiskt gjort mer framsteg på det området under det senaste decenniet eller så än resten av historien kombinerad.Ta den BeBionic myoelektriska protetiska handen, som kan flytta varje fingerfog individuellt via en anslutning till huden och musklerna i amputerarens överarm. En liten rubbning kommer att rikta handen i ett annat läge baserat på den elektriska strömmen som går genom huden, vilket ger protesen fullständig artikulering som nästan, men inte riktigt, är så realistisk som att använda en riktig hand.

Det tar lite övning, men så småningom kan du utföra ett stort antal uppgifter som inte skulle vara möjliga med en mindre avancerad protes, som att binda dina skosnören eller använda en datormus.

5 Nano-Fractalimplantat

Under 2005 väckte neurovetenskaplig Armand R. Tanguay Jr. världen med sitt bioniska öga som fästes vid näthinnan och mottog bilder från en digitalkamera monterad på ett par solglasögon. Men framtiden för bioniska ögon ser till och med främling-fysiker Richard Taylor utvecklar ett "implantat" som är tillverkat av självmonterande fraktalformat nanomaterial som kan efterlikna ögonneuroner.

Det största problemet med kameror är att de inte ger information i samma struktur som ögat är van vid. Retinalneuroner är förgrenade, som ett fraktalmönster, och en kamera skickar signaler i en rak linje. När en kamera är ansluten till en blindpersons näthinne, förloras större delen av informationen i klyftan mellan maskin och levande vävnad. Därför ger nästan varje retinaltimplantat till denna punkt en dimmig, kornig, svartvitt bild - långt ifrån upplösningen som uppnås av det mänskliga ögat.

Taylors "nanoflowers" skulle bilda en mer lämplig anslutning när de implanteras i näthinnan. Eftersom de mer liknar naturligt förekommande neuroner skulle de kunna knyta nästan sömlöst med de blivande ögonens fortfarande arbetande delar, så att hjärnan får hela överföringen från en kamera.

Nästa steg är att bygga en kamera som kan se med 127-megapixelupplösningen av det mänskliga ögat. Vid den tiden skulle en blind person ha perfekt syn.

4Miggande fordon och människor

Detta projekt, dubbat Homunculus, verkar lite dumt på ytan. Det är emellertid också ett av de första experimenten i sitt slag att försöka slå samman en människa med ett fordon, och konsekvenserna kan eventuellt förändra hur vi kommunicerar med våra bilar. Som forskarna uttryckte det, "Vi föreslår situationen att människor och fordon kan förenas som en enhet."

Det nuvarande tillvägagångssättet med Homunculus är inriktat på fotgängaresäkerhet. En inbyggd kamera spårar till exempel förarens huvudrörelser, medan ett par ögon som sitter fast på framsidan av bilen kopierar dessa rörelser. Detta gör att en fotgängare kan se om föraren tittar på dem. Remsor av infraröda sensorer på sidorna av bilen ansluts till två vibrerande motorer på förarens armar och signalerar när något (till exempel ett litet barn) ligger nära bilen.

3 Smak Ändra

Om du har sett Matrisen, kanske du kommer ihåg när en av karaktärerna kommenterar hur maskinerna inte kunde ta reda på vilken kyckling som smakade - och därför smakar allt som kyckling. Det är ett kasta bort skämt, men om du tänker på det, hur skulle du bryta ner elementen i något så abstrakt som "smak" och reproducera dem efter vilja?

Det är frågan Hiromi Nakamura och Homei Miyashita har tacklat de senaste två åren, och de har framgångsrikt lyckats ändra smak av mat vid flick av en strömbrytare med elektriska strömmar. Deras mål är att använda artificiell smakupplevelse för att förbättra realismen hos virtuella verklighetssimulatorer. Med andra ord, om du använder ett virtuellt verklighetshuvud och du går igenom rörelserna för att äta en bit tårta, kommer en liten enhet kopplad till tungan att producera rätt typ av ström så att du bokstavligen smakar kakan.

Deras andra mål är att utveckla något som ett elektriskt strå, som du kan programmera för att leverera den smak du vill ha, oavsett vad du dricker. Det är inte orealistiskt att se att tekniken utvecklas till ett tungaimplantat som låter dig välja vad du vill smaka.

2 Teleskopisk Vision

"Supermakt" är en term som inte bör kastas runt lätt, men det kan vara det enda sättet att beskriva en kontaktlins som testas vid det schweiziska federala tekniska institutet. Med en flytande kristallluckare inbäddad i kontaktlinsen skulle en person som bär den kunna byta mellan normal syn och 2,8x förstoring, vilket ger dem teleskopisk syn på begäran.

Och överraskande fungerar det. Kontaktlinsen testades redan på en livstidsmodell av ett öga, och tekniken sattes i ett modifierat par 3-D-glasögon för att testa på en riktig människa. Den enda hinder som laget står inför just nu sätter vätskekristallutgången på en mjukare plast, som den typ som används i de flesta kontaktlinser idag. I sann cyborg-mode har linsen kallats "Terminator Lens".

1 parasitisk humanoid

Den parasitära humanoiden, som utvecklats av ett team vid Osaka University i Japan, gör den tidigare nämnda kraftåterkopplingen till det ultimata verktyget för skicklighetsöverföring. I princip bärs enheten på huvudet, och sensorerna sprids ut till de olika delarna av bärarens kropp. När personen går igenom rörelser av en aktivitet lär datorn sig vad de rätta rörelserna borde vara. Så småningom kan den "undervisa" dessa motioner till någon annan med hjälp av kraftåterkoppling.

I denna video används två av de parasitiska humanoiderna samtidigt. En är bunden till en expert, och den är kopplad till en andra parasit på en annan person. Den andra personen kan känna sig så väl som se vad experten gör och ser, så att de kan kopiera en komplex färdighet utan någon formell utbildning.När systemet förbättras planerar forskarna att använda en enda parasit som redan har programmerats med önskad skicklighet. I den relativt nära framtiden kan du kanske köpa en Parasitic Humanoid, ladda ner någon skicklighet, och lära dig det nästan omedelbart.