Co to jest inżynieria biomechaniczna?

Inżynieria biomechaniczna jest interdyscyplinarną dziedziną nauki, która stosuje zasady i zasady inżynierii mechanicznej do systemów biologicznych.Łączy elementy wielu dyscyplin, w tym biologię, inżynierię, fizykę, chemię i matematykę, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób siły fizyczne wpływają na żywe organizmy.Inżynier biomechaniczny może znaleźć pracę w sektorze medycznym, naukowym lub przemysłowym.Czasami uważa się, że podgrupa inżynierii biomedycznej.

Podczas gdy formalne pole inżynierii biomechanicznej jest stosunkowo nowe, koncepcja stosowania zasad inżynierii do biologii istnieje od wieków.Starożytny grecki filozof i pionierski naukowiec Arystoteles badał ruch zwierząt i postrzegał swoje ciała jako systemy mechaniczne.Więcej współczesnych inżynierów szukało natury w poszukiwaniu inspiracji i wskazówek dotyczących radzenia sobie z prawami fizyki.Na przykład latające owady zostały zbadane przez inżynierów lotniczych, którzy chcą lepiej zrozumieć dynamikę lotu w bardzo małych rozmiarach.Obecnie zastosowanie mechaniki do żywych organizmów jest znane jako biomechanika, termin często używany zamiennie z inżynierią biomechaniczną.

Inżynieria biomechaniczna można uznać za przekrój różnych obszarów nauki.Inżynier biomechaniczny musi być biegły nie tylko pod względem mechaniki i tradycyjnych koncepcji inżynierskich, ale także biologii, anatomii i chemii.Pojęcia i techniki tych różnych dziedzin są używane razem, aby lepiej zrozumieć, w jaki sposób żywe rzeczy rosną, poruszają się i radzą z siłami zewnętrznymi.Na przykład na rozwój ludzkiego serca może mieć wpływ ludzki kod genetyczny i siły mechaniki, które rządzą wzrostem i ruchem tkanki.Badania biomechaniki doprowadziły do ewolucji w innych obszarach nauki, takich jak eksploracja przestrzeni załogowej.Zasady inżynierii biomechanicznej zazwyczaj znajdują zastosowanie we wszystkim, od budowania sztucznych narządów i tkanek po projektowanie produktów wygodniejszych dla konsumentów.

Ewolucja technologii zwiększyła zarówno głębokość, jak i zakres inżynierii biomechanicznej.Podczas gdy Arystoteles i inni wczesni naukowcy mogli obserwować systemy biologiczne z nagim okiem, współczesny inżynier biomechaniczny może wykorzystać technologię, aby znacznie głębiej.Naukowcy mogą teraz przyjrzeć się, w jaki sposób prawa fizyki wpływają na organizmy mikroskopowe, a nawet poszczególne komórki.Wzrost komputerów pomógł, umożliwiając tworzenie złożonych modeli i zaawansowaną analizę systemów biologicznych.Oprogramowanie do projektowania wspomaganego komputerowo (CAD) może być nawet używane do projektowania sztucznych narządów, które bardziej pasują do właściwości mechanicznych narządów naturalnych.

Na wielu uniwersytetach inżynieria biomechaniczna jest uważana za podzbiór inżynierii biomedycznej.Niektóre uniwersytety uważają to za dyscyplinę samodzielnie.W obu przypadkach program nauczania prawdopodobnie będzie mieszanką klas z różnych działów.Wiele uniwersytetów pozwala uczniom dostosować swoje zajęcia, aby skoncentrować się na określonym obszarze zainteresowań.Możliwości kariery są niezwykle zróżnicowane;Można je znaleźć w takich obszarach, jak ortopedia, kinezjologia, protetyka, wydajność sportowa, projektowanie urządzeń medycznych, rehabilitacja, a nawet prace konsultingowe i badawcze dla dziedzin przemysłowych, prawnych i medycznych.