Co je biomechanické inženýrství?

Biomechanické inženýrství je interdisciplinární oblast vědy, která aplikuje pravidla a principy strojního inženýrství na biologické systémy.Kombinuje prvky mnoha disciplín, včetně biologie, inženýrství, fyziky, chemie a matematiky, aby lépe porozuměl tomu, jak fyzikální síly ovlivňují živé organismy.Biomechanický inženýr může najít práci v lékařském, vědeckém nebo průmyslovém odvětví.Někdy se považuje za podskupinu biomedicínského inženýrství.

Zatímco formální pole biomechanického inženýrství je relativně nové, koncept používání inženýrských principů na biologii existuje po celá staletí.Starověký řecký filozof a průkopnický vědec Aristoteles studoval pohyb zvířat a přišel považovat svá těla za mechanické systémy.Více současných inženýrů hledalo přírodu pro inspiraci a vedení při řešení zákonů fyziky.Například létající hmyz byli studováni leteckými inženýry, kteří se snažili lépe porozumět dynamice letu ve velmi malých velikostech.Dnes je aplikace mechaniky na živé organismy známá jako biomechanika, což je termín často používaný zaměnitelně s biomechanickým inženýrstvím.Biomechanický inženýr musí být zdatný nejen mechaniky a tradiční inženýrské koncepty, ale také biologie, anatomie a chemie.Koncepty a techniky těchto různých oblastí se používají společně k lepšímu pochopení toho, jak živé věci rostou, pohybují se a vyrovnávají se s vnějšími silami.Například vývoj lidského srdce může být ovlivněn lidským genetickým kódem a silami mechaniky, které řídí růst a pohyb tkáně.Výzkum biomechaniky vedl k vývoji v jiných oblastech vědy, jako je průzkum vesmíru s posádkou.Principy biomechanického inženýrství nyní obecně nacházejí použití ve všem od budování umělých orgánů a tkání až po navrhování produktů pohodlnější pro spotřebitele.

Vývoj technologie zvýšil hloubku i rozsah biomechanického inženýrství.Zatímco Aristoteles a další ranní vědci mohli pozorovat pouze biologické systémy pouze pouhým okem, moderní biomechanický inženýr může použít technologii k mnohem hlouběji.Vědci se nyní mohou podívat na to, jak fyzikální zákony ovlivňují mikroskopické organismy nebo dokonce jednotlivé buňky.Vzestup počítačů pomohl tím, že umožnil vytvoření komplexních modelů a pokročilé analýzy biologických systémů.Software pro počítač s počítačem (CAD) by mohl být dokonce použit k navrhování umělých orgánů, které těsněji odpovídají mechanickým vlastnostem přírodních orgánů.

Na mnoha univerzitách je biomechanické inženýrství považováno za podskupinu biomedicínského inženýrství.Některé univerzity to považují za disciplínu samy o sobě.V obou případech bude učební plán pravděpodobně kombinací tříd z různých různých oddělení.Mnoho univerzit umožňuje studentům přizpůsobit své kurzy a zaměřit se na konkrétní oblast zájmu.Kariérní příležitosti jsou velmi rozmanité;Lze je nalézt v oblastech, jako je ortopedie, kineziologie, protetika, atletický výkon, design zdravotnických prostředků, rehabilitace a dokonce i poradenství a výzkum pracovních míst pro průmyslová, právní a lékařské oblasti.