10 nieuwe technologieën die u een cyborg zullen maken

Als je naar de geschiedenis van de menselijke cultuur kijkt, is het grootste deel van onze technologie gemaakt met het doel om iets gemakkelijker te maken. Maar onlangs zijn we in een nieuwe richting gegaan: in plaats van technologie te maken die we kunnen gebruiken, maken we technologie die het ons gemakkelijker maakt om onszelf te gebruiken. Er is iets angstaanjagends romantischs aan het idee van een cyborg - het samensmelten van mens en machine - en deze nieuwe technologieën dienen als subtiele herinneringen dat we onze beschaving onverbiddelijk dichter bij de rand van een cyborgtijdperk duwen.

10 Vibrotactile handschoenen

Een van de aantrekkelijkheden om cyborg te worden, is de mogelijkheid van extra zintuigen. Mensen hebben vijf zintuigen (afhankelijk van hoe je ze opdeelt) en de meeste zijn gekoppeld aan een specifiek orgaan. Je ziet het bijvoorbeeld met je ogen. Maar wat als u het vermogen had om met uw handen te "zien" wanneer de omstandigheden niet het beste waren voor uw gezichtsvermogen? Vraag Anthony Carton en Lucy Dunne van de University of Minnesota, die technologie ontwikkelen die brandweerlieden helpt om door rook te navigeren zonder ze echt te hoeven zien.

Het wordt de vibrotactiele handschoen genoemd en gebruikt een paar handschoenen die zijn uitgerust met een ultrasone afstandsmeter. In de handschoen bevindt zich een reeks trilmotoren die, wanneer geactiveerd door de afstandsmeter, de positie van de omringende obstakels op de achterkant van de hand van de drager in kaart brengt. Een brandweerman kan zijn hand voor zich houden en de positie van alles in de kamer "voelen".

9 Display-verbeterde onderarm

Het gebied tussen iemands pols en elleboog dient een zeer belangrijke functie. Concreet houdt het je pols verbonden met je elleboog. Maar voor Simon Oberding en zijn team aan de universiteit van Singapore is dat gebied niets meer dan verspilde ruimte. Wat Oberding met de onderarmen van de toekomst wil doen, maakt van hen digitale schermen. Hij heeft een prototype ontwikkeld dat op de onderarm wordt vastgemaakt en heeft vier afzonderlijke schermen, die elk een andere set gegevens tonen. Eén scherm kan bijvoorbeeld GPS-richtingen weergeven, terwijl een ander YouTube voor interessante video's scant.

In de kern is het prototype van Oberding slechts een uitgebreid polshorloge. Om echt cyborg-niveau te bereiken, moet je wat dieper graven en het horloge direct onder je huid implanteren. Een softwarebedrijf in Toronto, genaamd AutoDesk, heeft geëxperimenteerd met geïmplanteerde gebruikersinterfaces. Ze hebben nog geen specifiek doel voor de technologie, maar ze zijn er in geslaagd om met succes een aanraaksensor in de onderarm van een lijk te implanteren en de ingebedde elektronica op te laden met een Bluetooth-ontvanger. Ze werken er nog steeds aan om de technologie commercieel haalbaar te maken.

8 Door spierkracht aangedreven groepsfeedback

Haptische technologie - of force feedback - is niet nieuw. Als je een videogame met een vibrerende controller hebt gespeeld, heb je haptische technologie ervaren: het rumble-pack trilt gelijktijdig met actie in het spel en biedt een sensatie samen met het visuele beeld. In sommige gevallen wordt forcefeedback gebruikt om je iets specifieks te laten doen door een kracht te creëren die je natuurlijk probeert tegen te werken. Zie het als iemand die je zijwaarts duwt - je lichaam weerstaat en duwt terug naar hen in een poging je evenwicht te bewaren.

De meeste apparaten die de haptische technologie gebruiken, creëren de kracht met een vibrerende motor, maar er zijn grenzen aan hoe klein die kunnen worden, wat betekent dat er grenzen zijn aan waar het voor kan worden gebruikt. Een team Duitse onderzoekers gooide de motoren helemaal leeg; in plaats daarvan gebruiken ze elektrische stimulatie op de spieren om een ​​reactie af te dwingen. Tijdens het testen liet ze vrijwilligers een vliegtuigspel spelen op een smartphone, terwijl sterke windvlagen (in het spel) het vliegtuig periodiek uitschakelden. Naarmate de "wind" toeslaat, zou de rechterarm van de speler stuiptrekken, het spel naar links kantelen en hen dwingen te compenseren door hun andere arm te gebruiken om de telefoon terug naar de juiste positie te kantelen.

Als je videogames aan de kant legt, wordt er uiteindelijk gebruik gemaakt van spierkracht-forcefeedback als je iets nieuws wilt leren. Dus als je aan het golfen bent, kunnen elektrische impulsen je lichaam zachtjes in de juiste houding duwen voor de perfecte swing.

7 hersengolfsensoren

We hebben al gesproken over de enorme stappen in het lezen van hersengolven, zoals een experiment waarbij onderzoekers een helikopter bestuurden met hersensignalen die werden opgepikt door een EEG-sensor.

Maar met behulp van een ander type hersengolflezer - bekend als functionele nabij-infrarood spectroscopie, of fNIRS - heeft een groep onderzoekers van Tufts University een apparaat ontwikkeld dat niet alleen hersengolven opneemt, maar die gegevens feitelijk organiseert om gebruik te maken van persoonlijke voorkeuren. In dit geval waren de fNIRS-gegevens gekoppeld aan een hersencomputerinterface die in staat was om de aanbevelingen van films nauwkeurig weer te geven. Nog vreemder, hoe meer een persoon het systeem gebruikte, hoe nauwkeuriger de voorspellingen werden, alsof het in de loop van de tijd daadwerkelijk over die persoon leerde.

Deze sensoren zijn moeilijk te gebruiken in de dagelijkse instellingen, omdat kleine dingen zoals hoofdbewegingen het signaal kunnen verstoren, maar hetzelfde team ontwikkelt een programma dat deze ruis effectief kan filteren. Dit kan leiden tot een naadloze brain-to-machine-verbinding die u elke keer opnieuw de perfecte beslissing voor u kan maken. Het kan je vertellen welke film je wilt kijken, wat je wilt eten, of zelfs wat voor soort auto je wilt kopen.

6 Volledig gearticuleerde prothesen

Misschien is de oudste vorm van cyborgtechnologie het prothetische ledemaat. We weten dat de oude Egyptenaren protheses gebruikten, maar we hebben een lange weg afgelegd van het snijden van blokken hout in de vorm van een teen. Sterker nog, we hebben het afgelopen decennium meer vooruitgang geboekt op dat gebied dan de rest van de geschiedenis samen.Neem de BeBionic myo-elektrische prothetische hand, die elke vingerkoot afzonderlijk kan bewegen via een verbinding met de huid en spieren in de bovenarm van de geamputeerde. Een klein trekje zal de hand in een andere positie plaatsen op basis van de elektrische stroom die door de huid stroomt. Dit geeft de prothetische volledige articulatie die bijna, maar niet helemaal, zo realistisch is als het gebruik van een echte hand.

Het vergt wat oefening, maar uiteindelijk kun je een groot aantal taken uitvoeren die niet mogelijk zouden zijn met een minder geavanceerde prothese, zoals het knopen van je veters of het gebruik van een computermuis.

5 Nano-fractale implantaten

In 2005, neurowetenschapper Armand R. Tanguay Jr. wauwde de wereld met zijn bionische oog dat verbonden aan het netvlies en ontving beelden van een digitale camera gemonteerd op een zonnebril. Maar de toekomst van bionische ogen ziet er nog vreemder uit - natuurkundige Richard Taylor ontwikkelt een "implantaat" gemaakt van zelfassemblerend fractal-vormig nanomateriaal dat oogneuronen kan nabootsen.

Het grootste probleem met camera's is dat ze geen informatie bieden in dezelfde structuur als waar het oog aan gewend is. Retinale neuronen zijn vertakt, zoals een fractaal patroon, en een camera stuurt signalen in een rechte lijn. Wanneer een camera wordt aangesloten op het netvlies van een blinde, verdwijnt de meeste informatie in de opening tussen machine en levend weefsel. Dat is de reden waarom bijna elk netvliesimplantaat tot nu toe resulteert in een wazig, korrelig, zwart-wit beeld, ver van de resolutie die door het menselijk oog wordt bereikt.

De "nanabloeiers" van Taylor zouden een meer geschikte verbinding vormen wanneer ze in het netvlies worden geïmplanteerd. Omdat ze meer lijken op in de natuur voorkomende neuronen, kunnen ze vrijwel naadloos aansluiten op de nog werkende delen van het blote oog van een persoon, waardoor de hersenen de volledige transmissie van een camera ontvangen.

De volgende stap is het bouwen van een camera die kan zien met de 127-megapixelresolutie van het menselijk oog. Op dat moment zou een blinde persoon een perfect zicht hebben.

4 Voertuigen en mensen samenvoegen

Dit project, genaamd Homunculus, lijkt een beetje gek op het eerste gezicht. Het is echter ook een van de eerste experimenten in zijn soort om te proberen een mens te laten samensmelten met een voertuig, en de implicaties zouden de manier waarop we met onze auto's communiceren mogelijk kunnen veranderen. Zoals de onderzoekers het stellen: "We stellen de situatie voor dat mensen en voertuigen als één geheel kunnen worden verenigd."

De huidige aanpak met Homunculus is gericht op voetgangersveiligheid. Een camera aan boord volgt bijvoorbeeld de bewegingen van het hoofd van de bestuurder, terwijl een paar ogen die aan de voorzijde van de auto zijn bevestigd, die bewegingen kopiëren. Hierdoor kan een voetganger zien of de bestuurder ernaar kijkt. Strips van infraroodsensoren aan de zijkanten van de auto verbinden met twee trillende motoren op de armen van de bestuurder, signalerend wanneer iets (een klein kind, bijvoorbeeld) zich dicht bij de auto bevindt.

3 Taste Changing

Als je het hebt gezien The Matrix, je herinnert je misschien wanneer een van de personages opmerkingen maakt over hoe de machines niet konden achterhalen hoe kip smaakte - en dat is waarom alles naar kip smaakt. Het is een weggooiende grap, maar als je erover nadenkt, hoe zou je dan de elementen van iets abstraheren dat zo abstract is als 'smaak' en ze naar wens reproduceren?

Dat is de vraag die Hiromi Nakamura en Homei Miyashita de afgelopen twee jaar hebben aangepakt, en ze zijn er met succes in geslaagd de smaak van voedsel te veranderen met een druk op de knop met elektrische stromen. Hun doel is om kunstmatige smaakbeleving te gebruiken om het realisme van virtual reality-simulators te verbeteren. Met andere woorden, als u een virtual reality-headset gebruikt en u de handelingen van het eten van een fluitje van een cent doorneemt, zal een klein apparaat dat aan uw tong is bevestigd de juiste stroom produceren om u letterlijk de taart te laten proeven.

Hun tweede doel is om iets te ontwikkelen als een elektrisch rietje, dat je kunt programmeren om de smaak te geven die je wilt, ongeacht wat je drinkt. Het is niet onrealistisch om te zien dat technologie evolueert naar een tongimplantaat waarmee je kunt kiezen wat je wilt proeven.

2 Telescopische visie

"Superpower" is een term die niet lichtvaardig moet worden weggegooid, maar dat is misschien de enige manier om een ​​contactlens te beschrijven die wordt getest bij het Swiss Federal Institute of Technology. Met behulp van een in de contactlens ingebedde sluiter van vloeibaar kristal zou een persoon die hem draagt ​​in staat zijn om onmiddellijk te schakelen tussen normaal zicht en een vergroting van 2,8x, waardoor hij op verzoek telescopisch kan zien.

En verrassend genoeg werkt het. De contactlens was al getest op een levensgroot model van een oog en de technologie werd in een aangepast paar 3D-brillen geplaatst om op een echt mens te testen. De enige hindernis waar het team momenteel mee te maken heeft, is om de liquid crystal shutter op een zachter plastic te plaatsen, zoals het soort dat tegenwoordig in de meeste contactlenzen wordt gebruikt. Op ware cyborg-wijze is de lens de "Terminator Lens" genoemd.

1 Parasitaire humanoïde

De Parasitic Humanoid, ontwikkeld door een team van de Osaka University in Japan, maakt van de eerder genoemde forcefeedback de ultieme tool voor overdracht van vaardigheden. Kortom, het apparaat wordt op het hoofd gedragen en sensoren verspreiden zich naar de verschillende delen van het lichaam van de drager. Terwijl de persoon de bewegingen van een activiteit doorloopt, leert de computer wat de juiste bewegingen zouden moeten zijn. Uiteindelijk is het in staat om die bewegingen aan een ander te 'leren' met behulp van forcefeedback.

In deze video worden twee van de Parasitaire Humanoids tegelijkertijd gebruikt. De ene is verbonden aan een expert en is verbonden met een tweede parasiet op een andere persoon. De tweede persoon kan zowel voelen als zien als wat de expert doet en ziet, waardoor hij een complexe vaardigheid kan kopiëren zonder enige vorm van training.Naarmate het systeem verbetert, zijn de onderzoekers van plan om een ​​enkele parasiet te gebruiken die al met de gewenste vaardigheid is geprogrammeerd. In de relatief nabije toekomst kun je mogelijk een Parasitic Humanoid kopen, elke vaardigheid downloaden en het vrijwel meteen leren.