Τι είναι η Εμβιομηχανική Μηχανική;

Η εμβιομηχανική μηχανική είναι ένα διεπιστημονικό πεδίο της επιστήμης που εφαρμόζει τους κανόνες και τις αρχές της μηχανολογίας σε βιολογικά συστήματα. Συνδυάζει στοιχεία πολλών κλάδων, συμπεριλαμβανομένης της βιολογίας, της μηχανικής, της φυσικής, της χημείας και των μαθηματικών για να κατανοήσει καλύτερα πώς οι φυσικές δυνάμεις επηρεάζουν τους ζωντανούς οργανισμούς. Ένας εμβιομηχανικός μηχανικός μπορεί να βρει εργασία στον ιατρικό, επιστημονικό ή βιομηχανικό τομέα. Μερικές φορές θεωρείται υποσύνολο της βιοϊατρικής μηχανικής.

Ενώ το επίσημο πεδίο της εμβιομηχανικής μηχανικής είναι σχετικά νέο, η έννοια της εφαρμογής αρχών μηχανικής στη βιολογία υπάρχει εδώ και αιώνες. Ο αρχαίος Έλληνας φιλόσοφος και πρωτοπόρος επιστήμονας Αριστοτέλης μελέτησε την κίνηση των ζώων και είδε το σώμα τους ως μηχανικά συστήματα. Περισσότεροι σύγχρονοι μηχανικοί έχουν κοιτάξει στη φύση για έμπνευση και καθοδήγηση στην αντιμετώπιση των νόμων της φυσικής. Τα ιπτάμενα έντομα, για παράδειγμα, έχουν μελετηθεί από μηχανικούς αεροδιαστημικής που επιδιώκουν να κατανοήσουν καλύτερα τη δυναμική της πτήσης σε πολύ μικρά μεγέθη. Σήμερα, η εφαρμογή της μηχανικής σε ζωντανούς οργανισμούς είναι γνωστή ως εμβιομηχανική, ένας όρος που χρησιμοποιείται συχνά εναλλακτικά με την εμβιομηχανική μηχανική.

Η εμβιομηχανική μηχανική μπορεί να θεωρηθεί ως τομή διαφορετικών τομέων της επιστήμης. Ένας εμβιομηχανικός μηχανικός πρέπει να είναι ικανός όχι μόνο στη μηχανική και στις παραδοσιακές έννοιες της μηχανικής, αλλά και στη βιολογία, την ανατομία και τη χημεία. Οι έννοιες και οι τεχνικές αυτών των διαφορετικών πεδίων χρησιμοποιούνται μαζί για την καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα ζωντανά όντα αναπτύσσονται, κινούνται και αντιμετωπίζουν εξωτερικές δυνάμεις. Η ανάπτυξη μιας ανθρώπινης καρδιάς, για παράδειγμα, μπορεί να επηρεαστεί από τον ανθρώπινο γενετικό κώδικα και από τις δυνάμεις της μηχανικής που διέπουν την ανάπτυξη και την κίνηση του ιστού. Η έρευνα στην εμβιομηχανική έχει οδηγήσει στην εξέλιξη σε άλλους τομείς της επιστήμης, όπως η επανδρωμένη εξερεύνηση του διαστήματος. Οι αρχές της εμβιομηχανικής μηχανικής βρίσκουν πλέον γενικά χρήση σε οτιδήποτε, από την κατασκευή τεχνητών οργάνων και ιστών μέχρι το σχεδιασμό προϊόντων πιο άνετα για τους καταναλωτές.

Η εξέλιξη της τεχνολογίας έχει αυξήσει τόσο το βάθος όσο και το εύρος της εμβιομηχανικής μηχανικής. Ενώ ο Αριστοτέλης και άλλοι πρώτοι επιστήμονες μπορούσαν να παρατηρήσουν βιολογικά συστήματα μόνο με γυμνό μάτι, ο σύγχρονος εμβιομηχανικός μηχανικός μπορεί να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία για να κοιτάξει πολύ βαθύτερα. Οι επιστήμονες μπορούν τώρα να εξετάσουν πώς οι νόμοι της φυσικής επηρεάζουν μικροσκοπικούς οργανισμούς ή ακόμη και μεμονωμένα κύτταρα. Η άνοδος των υπολογιστών βοήθησε επιτρέποντας τη δημιουργία πολύπλοκων μοντέλων και την προηγμένη ανάλυση βιολογικών συστημάτων. Το λογισμικό Computer Assisted Design (CAD) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ακόμη και για το σχεδιασμό τεχνητών οργάνων που ταιριάζουν περισσότερο με τις μηχανικές ιδιότητες των φυσικών οργάνων.

Σε πολλά πανεπιστήμια, η εμβιομηχανική μηχανική θεωρείται υποσύνολο της βιοϊατρικής μηχανικής. Ορισμένα πανεπιστήμια θεωρούν ότι είναι πειθαρχία από μόνη της. Και στις δύο περιπτώσεις, το πρόγραμμα σπουδών είναι πιθανό να είναι ένας συνδυασμός τάξεων από διάφορα διαφορετικά τμήματα. Πολλά πανεπιστήμια επιτρέπουν στους φοιτητές να προσαρμόσουν τα μαθήματά τους για να επικεντρωθούν σε μια συγκεκριμένη περιοχή ενδιαφέροντος. Οι ευκαιρίες σταδιοδρομίας είναι εξαιρετικά διαφορετικές. Μπορούν να βρεθούν σε τομείς όπως η ορθοπεδική, η κινησιολογία, η προσθετική, οι αθλητικές επιδόσεις, ο σχεδιασμός ιατρικών συσκευών, η αποκατάσταση και ακόμη και συμβουλευτικές και ερευνητικές εργασίες για βιομηχανικούς, νομικούς και ιατρικούς τομείς.