Biyomekanik Mühendisliği Nedir?

Biyomekanik mühendisliği, makine mühendisliği kurallarını ve prensiplerini biyolojik sistemlere uygulayan disiplinlerarası bir bilim alanıdır. Fiziksel kuvvetlerin canlı organizmaları nasıl etkilediğini daha iyi anlamak için biyoloji, mühendislik, fizik, kimya ve matematik gibi birçok disiplinin unsurlarını birleştirir. Biyomekanik mühendisi tıbbi, bilimsel veya endüstriyel sektörlerde iş bulabilir. Bazen biyomedikal mühendisliğin bir alt kümesi olarak kabul edilir.

Biyomekanik mühendisliğinin resmi alanı nispeten yeni olsa da, mühendislik ilkelerini biyolojiye uygulama kavramı yüzyıllar boyunca olmuştur. Antik Yunan filozofu ve öncü bilim adamı Aristoteles hayvanların hareketini inceledi ve vücutlarını mekanik sistemler olarak görmeye başladı. Daha çağdaş mühendisler, fizik yasalarıyla uğraşırken ilham ve rehberlik için doğayı aradılar. Örneğin uçan böcekler, uçuş dinamiklerini çok küçük boyutlarda daha iyi anlamak isteyen havacılık mühendisleri tarafından incelenmiştir. Günümüzde, mekaniğin canlı organizmalara uygulanması, sıklıkla biyomekanik mühendisliği ile birbirinin yerine kullanılan bir terim olan biyomekanik olarak bilinir.

Biyomekanik mühendisliği, farklı bilim alanlarının bir kesiti olarak kabul edilebilir. Bir biyomekanik mühendisi sadece mekanik ve geleneksel mühendislik kavramlarında değil, aynı zamanda biyoloji, anatomi ve kimyada da uzman olmalıdır. Bu farklı alanların kavramları ve teknikleri, canlıların nasıl büyüdüklerini, hareket ettiklerini ve dış güçlerle nasıl başa çıktıklarını daha iyi anlamak için birlikte kullanılır. Örneğin bir insan kalbinin gelişimi, insan genetik kodundan ve dokunun büyümesini ve hareketini yöneten mekanik kuvvetlerinden etkilenebilir. Biyomekanik alanındaki araştırmalar insanlı uzay araştırmaları gibi diğer bilim alanlarında da evrime yol açmıştır. Biyomekanik mühendisliğinin ilkeleri artık genel olarak yapay organ ve dokuların oluşturulmasından tüketiciler için daha konforlu ürünler tasarlamaya kadar her şeyi kullanmaktadır.

Teknolojinin evrimi, biyomekanik mühendisliğinin hem derinliğini hem de kapsamını arttırmıştır. Aristoteles ve diğer erken bilim adamları çıplak gözle sadece biyolojik sistemleri gözlemleyebilse de, modern biyomekanik mühendisi teknolojiyi daha derinden görmek için kullanabilir. Bilim adamları şimdi fizik yasalarının mikroskobik organizmaları ve hatta bireysel hücreleri nasıl etkilediğine bakabilirler. Bilgisayarların yükselişi, karmaşık modellerin oluşturulmasına ve biyolojik sistemlerin gelişmiş analizine izin vererek yardımcı olmuştur. Bilgisayar Destekli Tasarım (CAD) yazılımı, doğal organların mekanik özelliklerine daha yakın olan yapay organları tasarlamak için bile kullanılabilir.

Birçok üniversitede, biyomekanik mühendisliği, biyomedikal mühendisliğinin bir alt kümesi olarak kabul edilir. Bazı üniversiteler kendi başlarına disiplin olduğunu düşünüyor. Her iki durumda da, müfredatın çeşitli bölümlerden derslerin bir karışımı olması muhtemeldir. Birçok üniversite, öğrencilerin kurslarını belirli bir ilgi alanına odaklanmalarına uyarlamalarına izin verir. Kariyer fırsatları son derece çeşitlidir; Ortopedi, kinesiyoloji, protez, atletik performans, tıbbi cihaz tasarımı, rehabilitasyon ve hatta endüstriyel, yasal ve tıbbi alanlar için danışmanlık ve araştırma işleri gibi alanlarda bulunabilirler.