Как стать киборгом и зачем это нужно
В 21 первом веке редко можно встретить человека без хотя бы одного гаджета на теле, зато люди с какими-то устройствами внутри себя – редкость. Итак, кто такие киборги и как к ним присоединиться?
Киборгами можно назвать людей, которые добровольно вживляют в свое тело какие-либо технологические устройства, или инвалидов, которым приходится идти на такой шаг, чтобы сохранить полную работоспособность.
Становление киборгом, как правило, дорогостоящий процесс, например, высокотехнологичный протез руки или ноги может стоить несколько миллионов рублей. Тем не менее, находятся люди, которые покупают и вживляют в себя гаджеты.
Управление техникой
Еще в 1998 году профессор Кевин Уорик вживил себе под кожу специальный чип, который позволил ему управлять техникой по мановению руки. Он получил возможность включать компьютеры, зажигать лампочки и открывать электронные замки и двери, лишь показав на них пальцем.
Если это было возможно в то время, то, безусловно, каждый способен на такой шаг и сейчас. Если задумка показалась интересной, стоит подкопить денег и решиться на установку чипа!
Флешка в пальце
Потеря такого органа, как палец – ужасна, но можно увидеть в этом и положительные стороны. Например, на его место можно установить такую вещь, как флешка, и перестать беспокоиться о сохранности важных данных.
Конечно, это не какая-то из ряда вон модификация, но определенно полезная. Также на место утерянного пальца можно установить фонарик, мини-компьютер и много что еще.
Встроенная в глаз камера
Житель Канады Роб Спенс несколько лет назад потерял глаз, но не отчаялся. На его место он решил установить камеру и попробовать снимать все вокруг. И у него получилось!
Конечно, речи об HD-качестве и проецировании картинки в мозг не идет, но технологии развиваются, так что ждать таких возможностей еще не долго. Кстати, Роб строит планы о внедрении в свой имплант дополненной реальности.
Все это – пример того, как можно улучшить свое тело и стать своего рода киборгом. Конечно, есть еще множество вариантов, например, вживление протеза руки, но это подходит только для людей с ограниченными возможностями. Поэтому, если у человека есть лишние деньги и жгучее желание стать более технологичным – стоит пробовать!
Следите за новостями в нашем Telegram-канале, а также в приложении MacDigger на iOS.
Все в твоих руках: как стать киборгом за одну минуту
Вживление чипа
С метками и чипом можно открывать электронные дверные замки, хранить пароли и ключи, разблокировать смартфон или просто использовать как электронную визитку.
Цена вопроса — 5000 рублей. Причем на стенде компании с радостью были готовы помочь с его установкой всем желающим.
Бюджетный комплект умного дома
Увлеченные энтузиасты давно знают, где можно приобрести контроллеры устройств умного дома и наборы датчиков к ним, и как это все затем связать в единую систему. При этом готовых решений до недавнего времени на рынке не было. Тем более недорогих. Отечественный продукт под маркой Rubetek Evo — первая ласточка.
Это относительно недорогие комплекты, включающие в себя контроллер устройств, подключаемый к домашнему роутеру, и наборы различных беспроводных датчиков, переключателей, включая видеокамеры. Система позволяет удаленно управлять устройствами и приборами в доме со смартфона или ПК.
Детям
Продукты компании «Амперка» понравятся тем, кто хочет научить детей основам робототехники и программирования. Каждый комплект – это конструктор, состоящий из программируемых модулей и деталей, плюс обучающая книжка. За несколько коротких уроков из него можно собрать различные функциональные устройства, которые могут пригодиться в домашнем хозяйстве. Например, умный светильник, сканер инфракрасных пультов, терменвокс, умный шлагбаум или HTML-термометр.
Пять способов уже сейчас стать киборгом
Способов уже сейчас расширить возможности своего тела бессчетное множество. Одни весьма болезненные, как вживление микрочипов, другие — совершенно безобидные, вроде пристегнутых цифровых наколенников. MIT Technology Review составил список из пяти наиболее интересных предложений для начинающих киборгов.
Удостоверение под кожей
VivoKey Mini — это чип NFC длиной 12 мм и диаметром 2 мм, который можно вживить под кожу руки, чтобы облегчить двухступенчатую аутентификацию при входе в банковский аккаунт, например. Каждый, кто просканирует имплант смартфоном, узнает ваше имя и другую информацию, которой вы захотите поделиться.
Искусственная поджелудочная
Пользователю понадобятся программа OpenAPS и два медицинских устройства: инсулиновая помпа, которая может принимать сигналы удаленно, и аппарат непрерывного мониторинга уровня глюкозы. Также нужен мини-компьютер Raspberry Pi, беспроводное радио и батарея. Компьютер собирает данные с монитора и помпы, определяет потребность в инъекции инсулина и посылает команду на помпу.
Второе Я
Гаджет AlterEgo крепится на лице киборга и получает электрические сигналы от мимических мышц. Беззвучные движения губ передаются на компьютер по беспроводной сети. С помощью AlterEgo можно молча общаться с тем, кто носит такое же устройство.
Проект все еще разрабатывается, так что о цене данных нет.
Спортивный экзоскелет
Изобретение стартапа Roam Robotics предназначено для любителей лыжного спорта. Устройства крепятся на коленях и помогают суставам выдерживать большие нагрузки: сенсоры контролируют положение тела, а сжатый воздух придает лыжнику устойчивости.
Избирательный слух
Беспроводные наушники IQBuds и IQBuds Boost компании Nuheara заглушают одни звуки (например, транспорта) и усиливают другие (скажем, речь собеседника). Есть режимы для ресторанов, улицы, самолета.
Домашняя имплантация. Как зашить в руку проездной на метро и стать киборгом
Содержание статьи
Я подхожу к валидатору в метро и прикладываю к нему левую руку. «Пи-и-к!» — говорит валидатор и показывает на экране, что у меня осталось еще восемнадцать поездок. Выйдя из метро и подойдя к двери офиса, я касаюсь рукой считывателя около двери. Дверь щелкает и впускает меня внутрь. Отрывок фантастического романа? Нет. Реальность!
WARNING
Вступление
История началась три года назад, когда я наткнулся в интернете на парня по имени Амал Граафстра (Amal Graafstra), который вживил себе в руку маленькую NFC-метку, предназначенную для чипирования животных.
Эти метки привлекательны тем, что имплантация их очень проста и малоинвазивна. По сути, она больше похожа на укол шприцем с толстой иглой, чем на операцию. Кожу протыкают иглой диаметром с метку — около двух миллиметров, после чего метку поршнем выдавливают в ткани сквозь иглу. Потом шприц извлекают, а небольшое отверстие в коже закрывается и дальше заживляется само, без наложения швов.
Меня зацепила сама идея того, что для открывания двери или разблокирования телефона достаточно будет одной руки. Но я так ничего и не сделал тогда — телефона с NFC у меня не было, двери с электронным замком тоже, а другого применения карты я не видел.
Продолжение история получила полгода назад, когда я познакомился с Максимом Ямпольским, специалистом по боди-моддингу, татуировкам и разным вещам, которые вставляются в тело. Он же рассказал мне о биосовместимом силиконе, который не отторгается телом. Мне тут же пришла в голову идея сделать свой кастомный имплантат, использовав в качестве начинки чип из какой-нибудь бесконтактной карты — например, от «Тройки» или от банковской карты с поддержкой бесконтактных платежей.
Подготовка
Такая идея существенно добавляла функций имплантату, чтобы он не только мог служить пропуском или меткой для телефона, но и становился бы кошельком, спрятанным внутри тела, чтобы его было невозможно потерять или забыть. Оставалась самая малость — научиться делать имплантаты со своими радиометками.
Ацетон не растворяет, а, скорее, сильно размягчает пластик карты
На первый взгляд все выглядело не очень сложно: растворить пластик карты с помощью какого-нибудь растворителя, вытащить антенну и чип, перемотать антенну в более компактную форму и залить ее специальным силиконом. После того как силикон застынет, в коже кисти надо сделать разрез, сформировать под кожей небольшой карман и вставить в него имплантат. Затем разрез зашивается, через пару недель снимаются швы, и меткой можно пользоваться. Окончательно заживает примерно через месяц, а еще через три-четыре месяца шрам от разреза становится незаметным.
Первоначально мы решили сделать два имплантата — из «Тройки» и из банковской карты «Рокетбанка». Этот банк был выбран, потому что у него дешевый перевыпуск карт и удобное пополнение через интернет. Последнее было особенно важно — после растворения карты ее уже нельзя будет засунуть в банкомат, чтобы положить на нее деньги.
С «Тройкой» все проще. Конечно, в терминалах, в которые карту надо вставлять, пополнять ее уже не получится. Просунуть руку к кассиру тоже не выйдет — в дырку в окошке она не влезает, а пускать посторонних в помещение кассы запрещено инструкцией. К счастью, есть приложение Банка Москвы для телефонов на Android с NFC, через которое можно закинуть средств на карту, просто прикладывая ее к телефону. Деньги списываются с пластиковой карты, реквизиты которой вводятся в приложении, а поездки записываются на карту (в данном случае на имплантат) по NFC.
Еще «Тройку» можно пополнить на сайте метрополитена, для этого нужен только номер карты. Правда, в этом случае придется совершать еще одно действие — приложить метку к желтому терминалу для активации баланса. Таким способом нельзя записать на карту проездные, только класть деньги.
Для извлечения антенны и чипа из пластиковой карты мы воспользовались ацетоном — достаточно залить им карту, и через десять-двадцать минут с нее начинают слезать слои краски и пластика. Через полчаса можно аккуратно отделить чип и десяток витков тонкого провода, который играет роль антенны.
Родная антенна нам не подойдет, хотя бы потому, что она слишком большая для того, чтобы вставить ее в кисть руки. Ее надо сделать как можно меньше. Но просто так взять и перемотать в кольцо диаметром меньше не выйдет — изменится индуктивность, и антенна перестанет работать.
Несколько первых прототипов самодельных антенн
Xakep #201. Как стать киборгом
Дело в том, что чип метки получает энергию от катушки считывателя и своей батареи в нем нет. С одной стороны, в нашем случае это плюс: отсутствие батареи означает, что метка сможет прослужить очень и очень долго, пока не изменятся стандарты или она не повредится физически — например, от мощного электромагнитного импульса (старайся не попадать с имплантатом в окрестности ядерного взрыва — метка будет необратимо испорчена) или от других факторов. С другой стороны, это означает, что чип и антенна работают вместе: конденсатор в чипе и катушка создают колебательный контур, точно настроенный на частоту метки. Изменяя индуктивность катушки, мы сдвигаем резонансную частоту контура, от чего снижается мощность, которую он способен отбирать из излучения считывателя.
При ошибке в лучшем случае страдает дальность и уверенность считывания, приходится прикладывать метку очень близко или несколько раз, пока не получится считать. В худшем случае метка перестает работать вообще.
Индуктивность антенны «Тройки» составляет около 4 мкГн, а банковской карты — 2,2 мкГн
После нескольких попыток намотать антенну выяснилось, что на глаз это делать нельзя. Пришлось купить измеритель индуктивности, аккуратно вытащить чип из карты, не повредив родную форму и вид антенны, и измерить ее индуктивность. Методика оказалась удачной, новая антенна, намотанная с контролем индуктивности, показала отличную работу и гарантированное считывание.
Правда, попытка сделать антенну с такой же индуктивностью для чипа из банковской карты провалилась. Оказалось, что индуктивность антенн «Тройки» и банковской карты отличаются почти в два раза. В ходе эксперимента пришлось пожертвовать еще одной банковской картой — чего не сделаешь ради науки!
Пластиковая карта медленно растворяется, медленно растворяется.
Это, конечно, было не последней проблемой. Чип с антенной нельзя было просто засунуть под кожу — это плохо как для электроники, так и для тела. Чип и катушка не обрадуются мокрой коррозионной среде, и начнут резво окисляться, потихоньку переставая работать и выделяя вредные вещества. Организм, в свою очередь, тоже не будет доволен таким соседством: на имплантатах наверняка есть куча бактерий, да и материалы не приживутся. На их поверхности будут формироваться так называемые гранулемы инородных тел, а окислы меди, из которой сделана антенна, вообще ядовиты.
Но эта проблема легко решаема: достаточно воспользоваться специальным биосовместимым силиконом для создания корпуса катушки и чипа. Мы взяли силикон, подобный тому, что используется для грудных имплантатов, — он не выделяет вредных веществ, не отторгается организмом, не вызывает воспаления и аллергических реакций. Я отдал антенну с катушкой Максиму, он залил ее силиконом, и, когда силикон застыл, все было готово к операции.
Операция
С утра я начал принимать препараты, повышающие свертываемость крови. Это помогает уменьшить количество крови в операционном поле и упрощает операцию. К вечеру я приехал в студию боди-моддинга для имплантации.
Вот такую горку таблеток я буду принимать каждый день следующую неделю
Силиконовый имплантат уже обеззаражен и лежит в стаканчике со спиртом, на столе ждет шприц с ультракаином (препарат для местной анестезии), одноразовое лезвие скальпеля вынуто из упаковки и вставлено в держатель. Я сажусь на стул, протягиваю Максиму левую руку и отворачиваюсь.
Подготовленный к имплантации силиконовый диск с чипом и антенной
Пара слов о препаратах
Ультракаин — препарат для местной анестезии, широко применяющийся в стоматологии. Отличается тем, что действующее вещество — артикаин — гораздо сильнее самого известного на территории постСССР анестетика новокаина. Другое отличие заключается в том, что в составе ультракаина есть эпинефрин — синтетический аналог гормона адреналина, который сужает сосуды в месте анестезии, немного снижая кровопотерю и серьезно увеличивая время действия анестезии за счет того, что действующее вещество уносится кровью из тканей гораздо медленнее. Без эпинефрина действие анестезии составляет около двадцати минут, а с ним — от одного до пяти часов.
Карпульный шприц и карпулы (ампулы с резиновой пробкой и мембраной) для этого шприца
Что интересно, адреналин делает то же самое, только по всему телу, например когда на тебя нападают гопники в темном переулке. Выброс адреналина в кровь в ответ на опасную ситуацию сужает большинство сосудов для уменьшения возможной потери крови во время драки. В то же время сосуды в мышцах расширяются, а в кровь поступает большое количество глюкозы для обеспечения работы мышц. Это пригождается уже в том случае, если после встречи с гопниками придется далеко убегать, и желательно быстрее догоняющих.
Бояться оказалось нечего: болезненно ощущались только первые несколько уколов шприцем с препаратом для местной анестезии. Через пять минут внешняя часть кисти потеряла чувствительность практически полностью и стала гораздо бледнее остальной кожи — это эпинефрин подействовал на сосуды так, что они сузились. Максим сделал скальпелем разрез сбоку кисти, специальным инструментом подготовил «карман» (отделил слой кожи от подкожной клетчатки) для создания места, куда можно было бы поместить имплантат.
To view this video please enable JavaScript, and consider upgrading to a web browser
that supports HTML5 video
Сложно поверить, но в это время я сидел и спокойно смотрел серию «Южного парка»
Ощущения во время этого процесса были не очень приятные, но больно не было. Я, правда, все время сидел и смотрел в сторону, потому что вид моей окровавленной руки, в которой копаются инструментами, уже вызывал тошноту и головокружение. Примерно через полчаса после начала имплантат был установлен, края раны зашиты «косметикой» и заклеены пленкой Hydrofilm, а рука отмыта от крови.
Рана ушивается нейлоновой «леской» с одноразовыми иглами
Hydrofilm — прозрачная пленочная повязка для ран, не дающая ране мокнуть благодаря проницаемости для влаги, но и не допускающая проникновения инфекции из внешней среды к ране. Кроме того, она позволяет видеть состояние раны, можно носить ее без смены до недели и даже мыть руки, не опасаясь, что она промокнет или отклеится.
После операции
Где-то через пару часов к кисти начала возвращаться чувствительность, а вместе с ней и боль. Появился отек и синяк на всю верхнюю поверхность кисти. После операции я принял препараты из группы НПВС (нестероидные противовоспалительные средства) и антибиотики, а потом продолжал их принимать еще две недели. Препараты НПВС снимают боль, уменьшают отек и воспаление. К ним, например, относятся аспирин, ибупрофен, парацетамол. Антибиотик же нужен для того, чтобы помочь организму справиться с бактериями, неизбежно попавшими в операционное поле.
На следующий день рука выглядела не очень хорошо, несмотря на прием препаратов
В последующие несколько дней боль постепенно проходила, пока к концу недели не прошла совсем. Отек и синяк держались примерно столько же. Через три недели я снял швы, а через месяц об операции напоминал только заканчивающий заживать шрам.
Так рука выглядела спустя месяц
Итак, я потратил немало времени и денег, пережил операцию и неприятные сопутствующие эффекты. Что я получил взамен?
Сейчас прошло уже около трех месяцев с момента имплантации, и я могу сказать, что оно того стоило. Это очень интересный опыт — и подготовка, и сама операция, и реальное использование метки.
Баланс вашей руки пополнен!
К этому времени я привык открывать дверь в офис, прикладывая руку, и проходить в метро, непринужденно помахивая рукой перед считывателем. Что занимательно — этого почти никто не замечает, кроме тех, кому я показываю специально. Они, как правило, либо восхищаются крутой идеей, либо говорят: «Какой ужас!» Был всего один человек, который отреагировал нейтрально.
Сейчас мы работаем над вторым поколением имплантатов — пытаемся сделать их тоньше, меньше и менее заметными под кожей.
Бионические протезы: на что они способны, и когда мы станем киборгами?
Бионические протезы позволяют людям, оставшимся без ноги или руки, жить полноценной жизнью. Но по факту ими пользуются лишь 10% людей, лишившихся конечностей. Могут ли бионические протезы в будущем сделать из нас киборгов? И почему этого еще не произошло?
Как устроены бионические протезы?
Бионическим считается протез, который частично или полностью заменяет утраченный орган и выполняет его функции. Важно: к бионическим не относят косметические протезы, которые просто создают видимость руки или ноги. Например, рука, которая не двигается, а просто висит — это косметический протез. А если она может сгибаться и двигать пальцами — бионический.
Самые простые бионические протезы — механические: они сгибаются и разгибаются за счет оставшихся мышц. В более сложных используют датчики, которые реагируют на нервные импульсы и воспроизводят более сложные движения — даже мелкую моторику. Наконец, сейчас появились протезы, которые соединены с мозгом, и отвечают на его сигналы напрямую, минуя мышцы.
Но обо всем по порядку.
Эволюция бионических протезов
Первые протезы появились более 3 тыс. лет назад, в Древнем Египте. Это были деревянные пальцы, которые защищали от мозолей при ходьбе в сандалиях.
В XVI веке немецкий рыцарь Готфрид носил железную руку, чьи пальцы сгибались при нажатии кнопки на ладони. Пишут, что с ее помощью он мог даже писать пером.
В XVIII—XIX веках в Викторианской Англии носили механические устройства, которые приводились в движение с помощью рычагов и гибких тросов. Протезы становились более функциональными — у них больше подвижных суставов — и эстетичными: их форма все больше похожа на настоящие конечности. Некоторые даже украшали чеканкой или гравировкой.
В XX веке протезы делают тяговыми: чтобы согнуть или разогнуть конечность, нужно потянуть за рычаг. На смену дереву и железу приходят облегченные металлы и пластик. В итоге протезы становятся легкими — исчезает дисбаланс между травмированной частью тела и здоровой. Пластиковые модели еще и выглядели максимально реалистично, помогая обладателю справляться со стеснением при ношении протеза.
Наконец, в 1958 году впервые прозвучал термин «бионический»: его придумал военный врач Джек Стил, занимавшийся медицинскими и аэрокосмическими исследованиями. Он исследовал природные процессы и структуры, а затем использовал их для военных разработок. В том же году в СССР разработали первую микроэлектрическую руку.
Вдохновленный исследованиями Стила, американский писатель-фантаст и авиационный эксперт Мартин Кейдин выпустил в 1972 году книгу «Киборг», где впервые описал «бионических людей».
Первую бионическую руку в современном понимании этого слова сделали в 1993 году для Джона Кэмпбелла. Она приводилась в движение за счет датчиков, подсоединенных к мозгу и спрятанных под кепкой.
В 2007-м канадская Touch Bionics представила i-limb — первый широко доступный бионический протез. Эта рука весила всего 25 кг, обладала тонкими пальцами и открывала больше возможностей для мелкой моторики: от работы с мышкой до завязывания шнурков. Протез крепится на гильзе, легко закручивается и откручивается.
В 2010-м компания BeBionic представила на Международном конгрессе по протезированию и ортопедии в Лейпциге первый серийный протез. А первый широко доступный — Symbionic Leg — выпустила в 2011-м исландская Össur. В 2013 году она дополнила модель микропроцессорным управлением: теперь протез подстраивался под походку своего владельца.
Следующим этапом стали протезы, управляемые при помощи мозга. В 2015 году Агентство перспективных исследовательских проектов в области обороны США (DARPA) испытала такой во время полета на авиасимуляторе F-35: им управляла парализованная женщина с помощью механических рук.
В 2018 году появились первые протезы для глаза — Argus II. Он помогает частично восстановить зрение за счет электростимуляции оставшихся клеток.
Современные протезы используют разработки робототехники, умеют имитировать индивидуальные жесты, передавать тактильные ощущения. Наконец, экзоскелеты — это переходный этап: они не заменяют утраченные органы, а дополняют, расширяя возможности человека. С их помощью люди без физподготовки могут поднимать тяжести, а парализованные — двигаться.
Сколько стоят бионические протезы (и почему так дорого)
В России бионическая рука обойдется от 100 тыс. до 1,5 млн руб.
Пока протезы так и не стали массовыми, а их разработки обходятся достаточно дорого, объединяя инженеров, биологов, медиков. При этом создаются протезы каждый раз индивидуально: гильза, к которой крепится бионическая рука или нога должна идеально подходить по форме и размеру. Иногда для этого приходится делать несколько моделей, а на тренировки и реабилитацию уходят недели.
В большинстве случаев протезы оплачивает страховая компания или государство — как в России. Но для этого нужно пройти много инстанций и медкомиссию, и выбор моделей будет очень узким.
Самые-самые: руки из Lego, ноги для спортсменов и супермоделей
В последние годы бионические протезы выполняют не только свою основную функцию — они стали чем-то большим: образом жизни, увлечением и даже модным аксессуаром.
