Arkadiusz Janusz Arkadiusz Janusz
474
BLOG

Mały konstruktor czyli budujemy człowieka.

Arkadiusz Janusz Arkadiusz Janusz Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 13

Spójrzmy na człowieka oczami konstruktora. Nie mam tu na myśli Boga, w jakiekolwiek postaci, bardziej hipotetycznego naukowca, który próbuje stworzyć w swym laboratorium syntetycznego człowieka. Coś na wzór archetypicznego Doktora Frankensteina, odartego jednak z horrorowej otoczki 

By to zrobić musi on jednak „podzielić” swój twór na autonomiczne elementy, które będą ze sobą współpracować. Mówiąc inaczej – musi wpierw rozrysować schemat blokowy funkcjonowania ludzkiego organizmu. Podstawą takiego podziału, są pełnione funkcje.

Podstawową funkcją każdego żywego organizmu, jest zaopatrzenie w energię i materiały. W ludzkim organizmie odpowiada za to 90 % naszego ciała. Począwszy od jamy ustnej / czyli otworu w który wkładamy nieprzetworzone składniki mineralne/ z szeregiem rozdrabniaczy które są odpowiedzialne za to by poszczególne fragmenty nie były zbyt duże i substancją  wstępnie obrabiającą wkładane składniki. Potem przełyk i żołądek który ostatecznie rozkłada substancje pokarmowe na prostsze związki chemiczne. Dalszy ciąg to już specjalistyczna obróbka tych „półfabrykatów” / jelita, wątroba, trzustka i cały układ wydalniczy/ i układ limfatyczny rozprowadzający przetworzone substancje po organizmie. Odrębną częścią będzie tu układ pobierający tlen z atmosfery, niezbędny do uzyskania energii chemicznej i żmudnej mozolnej budowy i utrzymania przy życiu milionów specjalizowanych komórek.

Nasz konstruktor ma tu duże pole do popisu… Rezygnując z dostarczania organizmowi energii w postaci chemicznej, może posłużyć energią elektryczną, lub też łączyć oba rodzaje energii hybrydowo – słowem jest tu miejsce na wiele ciekawych innowacji.  Istotne jest by pozostałe autonomiczne podzespoły miały zaopatrzenie w potrzebną im do funkcjonowania energię.
Drugim układem automicznym jest układ wydalania, nie nadających się do przetworzenia pozostałości i odprowadzanie nadmiaru ciepła, emitowanego przez sam proces dostarczania energii.

Następny układ autonomiczny to system poruszania się. Niekoniecznie musi to być dwunożność, choć wyniki badań jednoznacznie wskazują że forma kończyn służących chodzeniu i biegowi jest optymalna jeśli chodzi o sprawność poruszania się. Wszelkie formy gąsienic i kółek są tu zdecydowanie gorsze. Nie ma natomiast ograniczeń jeśli chodzi o liczbę tych kończyn. Optymalne wydają się tu być cztery elastycznie uginające się nogi – dają osobnikowi stałe oparcie i eliminują  konieczność stosowania układów które w sposób dynamiczny  / czyli poprzez wprowadzanie nieustannych korekt/ utrzymują osobnika o dwóch kończynach w pozycji stojącej.

Bardzo istotnym elementem jest zespół manipulatorów. Kształt ludzkiej ręki to piękne i bardzo funkcjonalne dzieło ewolucji. Nasz konstruktor niewątpliwie skorzystał by z tego patentu, wprowadzając tylko szereg ulepszeń, tak by sterowanie ruchami tych rąk było bardziej precyzyjne i dokładne. Można również wzbogacić je o szereg nowych funkcji. Kto z nas nie chciałby mieć mini-spawarki w jednym z palców, lub uniwersalnej w zastosowaniu  małej piły tarczowej umieszczonej we wskazującym palcu i wysuwającej się na żądanie.

Bardzo ważnym elementem jest blok łączności, zapewniający nieprzerwaną transmisję danych z ośrodka przetwarzania energii / czyli informacja o aktualnym zapotrzebowaniu na energię/ oraz dostarczający polecenia kończynom i manipulatorom i przesyłający nieustanne raporty na temat stopnia wykonania wydanych poleceń. Jest on sercem całego układu, czymś co spaja budowany organizm, przekazując i odbierając dane z najważniejszego z układów – Centrum sterowania i przetwarzania danych, potocznie nazywanym przez nas mózgiem.

Z blokiem łączności ściśle powiązane są zewnętrzne receptory: Zespół receptorów odwzorowujący otoczenie, barwy, odległość przedmiotów i przeszkód terenowych oraz odbiór drgań atmosfery, w której przebywa nasz homonculus.

Połączywszy ze sobą wszystkie te układy, otrzymamy funkcjonującą istotę o doskonałych parametrach.

Jej najważniejszym elementem, byłby wysoce odporny korpus mieszczący centrum sterowania, z którego odchodziły cztery elastyczne kończyny umożliwiające poruszanie się z prędkością, kilkudziesięciu kilometrów na godzinę, wspinaczkę i dalekie skoki. Z przedniej strony korpusu obok otworu wlotowego na pożywienie, znajdował by się zespół manipulatorów  i forma przypominająca głowę mieszcząca panoramiczne receptory , zapewniające 360-stopniowy widok otoczenia i odbierająca drgania powietrza, czyli odpowiednik ucha. Bardziej efektywnym rozwiązaniem, jest zastosowanie zamiast pojedynczego i zawodnego otworu wydalniczego, umieszczenie na dole korpusu, kilkunastu niewielkich samoczynnie otwierających się i zamykających otworów, na bieżąco usuwających nieprzetworzone resztki. Podobnie miałaby się rzecz z oddychaniem – zamiast jednego,  wiele małych otworów pobierających tlen i gazy z atmosfery, z łatwością można by je umiejscowić na obwodzie całego korpusu.  

Otrzymany w ten sposób twór, przypominałby więc coś w rodzaju opancerzonej  pantery, z mózgiem umieszczonym w bardziej bezpiecznym miejscu niż głowa. Dla większego bezpieczeństwa wszystkie wystające z tego korpusu elementy / kończyny, głowa, manipulatory/ mogłyby by w razie potrzeby być schowane w korpusie, co w sytuacji kiedy zagraża im uszkodzenie, byłoby bezcenną cechą.

O tym czy takie sztucznie skonstruowane stworzenie mogłoby by być nazywane człowiekiem, decyduje centrum sterowania, czyli odpowiednik naszego mózgu. A tu sprawa jest bardzo skomplikowana. Ale o tym w następnym poście.

 

Czytelników może tu zmylić żartobliwe ujęcie tematu, ale sama problematyka jest bardzo poważna. Od konstrukcji robotów przemysłowych po eksplorację dalekich światów. Konstruując taki na poły organiczny, na poły mechaniczny twór, możemy dostosować go do warunków panujących w danym świecie czy nieprzyjaznym dla człowieka otoczeniu. Odpowiednio skonfigurowany mózg, pracowałby według ściśle określonego programu, umożliwiającego osiągnięcie określonego celu.

Możemy już dziś wyobrazić sobie przyszłość, kiedy takie sztucznie tworzone twory, będą otaczać nas na co dzień. Będą miały różne kształty i rozmiary, zależne od celu dla którego je skonstruowano i prawdopobnie będą konstrukcjami biologiczno- mechanicznymi.

Można mnożyć przykłady zastosowań. Wyobraźmy sobie takiego „stwora” którego zadaniem jest usuwanie odpadków. Program który nim steruje wytycza mu jeden cel - utrzymanie odpowiedniego poziomu energii. Z chwilą kiedy spada on poniżej określonej wielkości, wyrusza on na wprowadzaną do pamięci trasę, wybierając z pojemników na odpadki, interesujące go materiały – mogą to być odpady organiczne, plastik. Inteligentny „kubeł” sam wcześniej posortował wyrzucone przez ludzi rzeczy i robot „żywiąc się” jednocześnie rozwiązuje problem utylizacji tychże rzeczy.  Wymuszone przez potrzebę utylizacji i składowania śmieci koszty, tu nagle maleją do ułamka procenta – pojedynczy robot może funkcjonować nawet kilkanaście lat. System mógłby działać autonomicznie i w ten sposób tak potężne instytucje jak Zakłady Oczyszczania Miasta, skurczyłyby się do kilkuosobowej obsługi.

 

Ironizując: w przypadku takiego żywiącego się śmieciami robota opancerzony korpus byłby bezwzględnie potrzebny… Sami zresztą wiecie dlaczego…

 

 

 

 

 

Nowości od blogera

Komentarze

Pokaż komentarze (13)

Inne tematy w dziale Technologie