Hva er biomekanisk teknikk?

Biomechanical engineering er et tverrfaglig vitenskapsfelt som anvender reglene og prinsippene for maskinteknikk på biologiske systemer. Den kombinerer elementer fra mange fagdisipliner, inkludert biologi, ingeniørfag, fysikk, kjemi og matematikk for bedre å forstå hvordan fysiske krefter påvirker levende organismer. En biomekanisk ingeniør kan finne arbeid innen medisinsk, vitenskapelig eller industriell sektor. Det blir noen ganger betraktet som en undergruppe av biomedisinsk prosjektering.

Mens det formelle feltet biomekanisk teknikk er relativt nytt, har konseptet å anvende ingeniørprinsipper på biologi eksistert i århundrer. Antikkens greske filosof og banebrytende forsker Aristoteles studerte dyrenes bevegelse og kom til å betrakte kroppene deres som mekaniske systemer. Flere moderne ingeniører har sett til naturen for inspirasjon og veiledning i håndteringen av fysikkens lover. Flygende insekter, for eksempel, har blitt studert av luftfartsingeniører som prøver å bedre forstå dynamikken i flyging i veldig små størrelser. I dag er anvendelsen av mekanikk til levende organismer kjent som biomekanikk, et begrep som ofte brukes om hverandre med biomekanisk teknikk.

Biomekanisk prosjektering kan betraktes som et tverrsnitt av forskjellige vitenskapsområder. En biomekanisk ingeniør må være dyktig ikke bare i mekanikk og tradisjonelle ingeniørkonsepter, men også biologi, anatomi og kjemi. Begrepene og teknikkene i disse forskjellige feltene brukes sammen for å bedre forstå hvordan levende ting vokser, beveger seg og takler ytre krefter. Utviklingen av et menneskelig hjerte kan for eksempel påvirkes av menneskets genetiske kode og av kreftene i mekanikk som styrer vekst og bevegelse av vevet. Forskning innen biomekanikk har ført til utviklingen i andre vitenskapelige områder, som bemannet romutforskning. Prinsippene for biomekanisk teknikk bruker nå generelt bruk i alt fra å lage kunstige organer og vev til å utforme produkter som er mer komfortable for forbrukerne.

Utviklingen av teknologi har økt både dybden og omfanget av biomekanisk prosjektering. Mens Aristoteles og andre tidlige forskere bare kunne observere biologiske systemer med det blotte øye, kan den moderne biomekaniske ingeniøren bruke teknologi for å kikke mye dypere. Forskere kan nå se på hvordan fysikkens lover påvirker mikroskopiske organismer eller til og med individuelle celler. Fremveksten av datamaskiner har hjulpet ved å tillate opprettelse av komplekse modeller og avansert analyse av biologiske systemer. Computer Assisted Design (CAD) programvare kan til og med brukes til å designe kunstige organer som mer nøyaktig samsvarer med de mekaniske egenskapene til naturlige organer.

På mange universiteter regnes biomekanisk ingeniørfag som en undergruppe av biomedisinsk prosjektering. Noen universiteter anser det for å være disiplin i seg selv. I begge tilfeller vil pensum sannsynligvis være en blanding av klasser fra forskjellige avdelinger. Mange universiteter lar studenter tilpasse kursene sine for å fokusere på et bestemt interesseområde. Karrieremulighetene er ekstremt forskjellige; de kan finnes i områder som ortopedi, kinesiologi, protetikk, atletisk ytelse, medisinsk utstyr, rehabilitering og til og med konsulent- og forskningsjobber for industrielle, juridiske og medisinske felt.