Vad är Biomechanical Engineering?

September 1

Biomekanisk ingenjörs är ett tvärvetenskapligt vetenskapsområde som tillämpar de regler och principer för maskinteknik på biologiska system. Den kombinerar element av många discipliner, bland annat biologi, teknik, fysik, kemi och matematik för att bättre förstå hur fysiska krafter påverkar levande organismer. En biomekanisk ingenjör kan hitta arbete i de medicinska, vetenskapliga eller industrisektorer. Det är ibland betraktas som en delmängd av medicinsk teknik.

Medan den formella området biomekanisk ingenjörs är relativt nytt, har konceptet med tekniska principer för biologi funnits i århundraden. Antika grekiska filosofen och banbrytande vetenskapsmannen Aristoteles studerade förflyttning av djur och kom att visa sina kroppar som mekaniska system. Fler samtida ingenjörer har sett till naturen för inspiration och vägledning i hanteringen fysikens lagar. Flygande insekter, till exempel, har studerats av rymdingenjörer som vill bättre förstå dynamiken i flygning vid mycket små storlekar. Idag är tillämpningen av mekanik till levande organismer kallas biomekanik, en term som ofta används omväxlande med biomekanisk teknik.

Biomekanisk ingenjörs kan betraktas som ett tvärsnitt av olika vetenskapsområden. En biomekanisk ingenjör måste ha goda kunskaper inte bara i mekanik och traditionella tekniska koncept, men även biologi, anatomi, och kemi. De begrepp och tekniker för dessa olika fält används tillsammans för att bättre förstå hur levande ting växer, flytta och hantera yttre krafter. Utvecklingen av ett mänskligt hjärta, till exempel, kan påverkas av människans genetiska kod och krafter mekaniken som styr tillväxten och rörelse av vävnaden. Forskning inom biomekanik har lett till utvecklingen inom andra vetenskapsområden såsom bemannade rymdutforskning. Principerna för biomekanisk ingenjörs nu allmänt finner användning i allt från att bygga konstgjorda organ och vävnader för att utforma produkter bekvämare för konsumenterna.

Utvecklingen av tekniken har ökat både djupet och omfattningen av biomekanisk ingenjörs. Medan Aristoteles och andra tidiga forskarna kunde bara konstatera biologiska system med blotta ögat, kan den moderna biomekaniska ingenjören använda teknik to peer mycket djupare. Forskarna kan nu titta på hur fysikens lagar påverkar mikroskopiska organismer eller ens enskilda celler. Ökningen av datorer har hjälpt genom att tillåta skapandet av komplexa modeller och avancerad analys av biologiska system. Computer Assisted Design (CAD) mjukvaran kan även användas för att konstruera artificiella organ, som närmare motsvarar de mekaniska egenskaperna hos naturliga organ.

Vid många universitet, är biomekanisk ingenjörs anses vara en delmängd av medicinsk teknik. Vissa universitet anser att det är disciplin i sin egen rätt. I båda fallen är det troligt att vara en blandning av klasser från olika avdelningar läroplanen. Många universitet tillåter studenter att anpassa sina kurser för att fokusera på ett visst område av intresse. Karriärmöjligheter är oerhört varierande; De kan hittas i områden som ortopedi, kinesiologi, proteser, idrottsprestationer, medicinteknisk konstruktion, rehabilitering och även hört och forskningsjobb för industriella, juridiska och medicinska områden.

  • Aristoteles studerade förflyttning av djur och kom att visa sina kroppar som mekaniska system.
  • Medicinsk teknik kan innefatta ett brett utbud av ingenjörsbakgrund.