Der elfjährige Nicholas Wilt und sein neunjähriger Bruder Michael beugen sich mit bedächtigen Gesichtern über einen Tisch voller Geräte, um eine Handprothese zu schaffen. Sie arbeiteten ungefähr 20 Minuten lang unter den wachsamen Augen von Tim Pula, dem Koordinator für interpretative Ausstellungen am Lemelson-Zentrum für Erfindungs- und Innovationsstudien von Smithsonian.
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„Kommst du näher und näher? Mussten Sie irgendwelche Probleme lösen, um dorthin zu gelangen? “, Fragt Pula Nicholas.
"Ja", sagt Nicholas und zeigt auf einen bestimmten Gang. "Das würde nicht bleiben, also hatte ich die Idee, etwas anderes zu benutzen, um es ruhig zu halten!"
Das war der Military Invention Day am vergangenen Wochenende im Smithsonian National Museum of American History. Überall im Museum lernten aufgeregte Kinder und faszinierte Erwachsene die Technologie kennen, die noch vor einigen Jahrzehnten unmöglich schien. Die Besucher hatten die Gelegenheit, mehr als 30 aufregende neue Erfindungen der Militär- und Technologieunternehmen zu sehen und herauszufinden, wie sich die Innovationen in Zukunft auf ihr tägliches Leben auswirken werden. Neben Exponaten zur Geschichte der Nachtsichttechnologie und einem Blick auf das, was die Marines in Kürze auf dem Schlachtfeld tun werden, wurde auch eine andere coole Technologie vorgestellt, darunter die Prothetik.
„Wir haben uns das Weiße Haus angesehen“, erklärt die Mutter der Jungen, Whitney Michael. „Aber sobald wir reinkamen, fand Nicholas die militärischen Erfindungen und wollte immer zum Militär. . . . Er war sehr interessiert und ich arbeite als Therapeut mit Menschen mit Prothesen, die sich für diese Dinge interessieren und sehen wollen, wie sie funktionieren. “
Der Smithsonianer Pula sagt, dass einige der Kinder, die versucht haben, Handprothesen aus LEGO-Teilen, 3D-gedruckten Gelenken, kleinen elektronischen Gehirnen, einem Arduino-Brett und einem Potentiometer zu bauen, faszinierende Arbeiten geleistet haben.
„Wir haben gesehen, wie Kinder Hände geschaffen haben, die wie Zwicker wirkten. Wir sahen Kinder, die Hände schufen, die feste, sich nicht bewegende, gegensätzliche Gelenke hatten. Wir haben gesehen, dass einige Kinder einen Finger genommen haben und tatsächlich ein nicht bewegliches Gelenk aufgesetzt haben, mit dem sie etwas aufheben, das so groß ist wie eine Bohrmaschine “, sagt Pula aufgeregt. „Da war heute ein Mädchen. . . hat eine Möglichkeit erfunden, dieses kleine Stück, das vielleicht sieben Blatt Papier dick ist, aufzunehmen. Das war sehr beeindruckend! “
Fred Downs, der frühere Führer der US Army Lt. Platoon, trägt die LUKE-Prothese. (Allison Keyes) 
Downs hat eine Prothese getragen, die seit 1968 mit einem Haken endete, als er in Vietnam auf eine Mine namens „Bouncing Betty“ trat und seinen rechten Arm verlor. Jetzt trägt er die LUKE-Armprothese. (Allison Keyes) Diese Art von Innovation war großartig für Leute wie Fred Downs, den ehemaligen Führer der US Army Lt. Platoon. Er trägt eine Prothese, die seit 1968 mit einem Haken endete, als er auf einer Kampfpatrouille in Vietnam auf die Mine „Bouncing Betty“ trat und seinen rechten Arm verlor. Jetzt trägt er die LUKE-Armprothese.
LUKE steht für Life Under Kinetic Evolution, bezieht sich aber auch auf die Armprothese, die der fiktive Luke Skywalker trug, nachdem er sich in Star Wars Episode 5: Das Imperium schlägt zurück mit Darth Vader auseinandergesetzt hatte . Der modulare Arm ist hellbraun und silber, sieht freundlich aus und Downs kann ihn mit den Füßen bewegen.
„Wenn ich also meine Zehen öffne, öffnet sich der Griff (an der Hand). Dann bewege ich meine Zehen mit der Ferse nach unten, sie schließt sich einfach so nach oben und unten “, demonstriert Downs. „Wenn ich mich jetzt nach rechts drehe, dreht sich die Hand nach rechts. Wenn es sich nach links dreht, dreht sich die Hand nach links. . . . Ich benutze meinen Fuß, um den Griff zu ändern. “
Downs hat den LUKE-Arm seit fast einem Jahr und zeichnet alle Daten von jeder einzelnen Bewegung auf, damit die Ingenieure einen Blick darauf werfen können, was passiert, und es effizienter machen können. LUKE wird von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) finanziert und nutzt Technologien, die von der DEKA Integrated Solutions Corp. Downs, dem früheren Nationalen Direktor für Prothetik und Sensorik beim US-Veteranenministerium, entwickelt wurden Immer mehr Amputierte überleben ihre Verletzungen.
„Ich mag es, mit der linken Hand greifen zu können. Jetzt kann ich beide Hände zusammen benutzen, wenn ich in einer Werkstatt oder in der Küche arbeite. Nach all den Jahren, in denen wir das verloren haben, war das sehr schön “, sagt Downs.
Johnny Matheny trägt das Modular Prosthetic Limb (MPL) von Johns Hopkins Applied Physics Laboratory und DARPA. (Allison Keyes) 
Matheny sagt, das silbern und schwarz aussehende Glied auf seiner linken Seite sei ein „toller“ Arm. (Allison Keyes) Direkt neben Downs stand ein Mann, der so etwas wie eine Bikerversion einer Armprothese trug. Das Modular Prosthetic Limb (MPL) von Johns Hopkins Applied Physics Laboratory und DARPA sieht aus wie der legendäre Arm aus den Terminator- Filmen. Johnny Matheny, ein großer, glatzköpfiger Mann, der auf der linken Seite ein silbernes und schwarzes Glied trägt, sagt, es sei ein „toller“ Arm.
„Diesen kann ich trainieren, um alles zu tun, was dein normaler Arm oder deine Hand können. Der LUKE-Arm verfügt über vier oder sechs Voreinstellungen. . . . Er arbeitet es mit den Füßen. Ich arbeite mit meinem Verstand “, erklärt Matheny, der 2008 seinen Arm an Krebs verlor.„ Er trägt seinen traditionell mit einer Steckdose und Riemen. Ich trage meine mit Osseointegration, bei der es sich um Titan handelt, das direkt in das Mark meines Knochens implantiert wurde. . . Dieser Arm reagiert mit den Muskeln in meinem Reststumpf. Ich hatte eine Operation namens gezielte Muskelreinnervation. Sie nehmen die Nervenenden, die normalerweise zum unteren Ende (meines Arms) hinuntergegangen wären, und implantieren sie wieder in meinen Stumpf, und jetzt denke ich die Gedanken in den Signalen hinunter zum Stumpf. “
Die Bänder, die Mathenys Stumpf umgeben, nehmen dann die Informationen aus seinen Gedanken auf und senden sie über Bluetooth an den Arm. Er hofft, dass er bis zum nächsten Jahr durch eine sensorische Operation mit seiner Armprothese fast so gut fühlen kann wie mit seiner natürlichen Armprothese. Wenn man die Fingerspitzen des MPL berührt, fühlt es sich glatt an, aber mit einer federleichten Vibration, wie man es fühlt, wenn man die menschlichen Fingerspitzen zusammenpresst.
„Wenn du denkst, denkst du genauso wie deine natürliche Hand. Ich denke, 'die Hand schließen und die Hand öffnen, den Ellbogen beugen und strecken' ist von Anfang an klar. Und dann, als die gezielte Muskelreinnervation einsetzte, fingen die restlichen Dinge an, mit Dingen wie einer Prise Point und verschiedenen Griffen und all dem hineinzuwachsen. Das Letzte, was dabei herauskommt, ist eine individuelle Fingerbewegung, die normalerweise anderthalb Jahre dauert. “
Der NuGlove von Anthrotronix sieht aus wie ein normaler Arbeitshandschuh, abgesehen von den Drähten, die sich von den Handgelenken bis zu den Fingern erstrecken. Es kann Roboter steuern. (Allison Keyes) Auf derselben Etage demonstrierte Brandon Russell den NuGlove von Anthrotronix. Es sieht aus wie ein normaler Arbeitshandschuh, mit Ausnahme der Drähte, die sich von den Handgelenken zu den Fingern erstrecken. Es ist ein Gestenerkennungshandschuh mit Trägheitssensoren an jedem Finger und auf dem Handrücken, und Russell stand vor einem Computerbildschirm und schrieb das amerikanische Gebärdensprachalphabet, während die Buchstaben, die er formte, auf dem Bildschirm hervorgehoben wurden ihm. Aber es kann viel mehr als nur einen Computer bedienen. Es kann Roboter steuern.
„Wir haben uns in IED-Entsorgungsroboter integriert. Wir können eine Geste verwenden, um in einen Fahrmodus zu wechseln, der die Kamera nach vorne bringt, und dann können Sie mit der so genannten proportionalen Steuerung herumfahren. . . . Wir haben auch mit Simulationen integriert. Sie können es in Spiel-Engines wie Virtual Reality verwenden “, sagt Russell.
NuGlove wird auch verwendet, um Truppen darin zu schulen, wie sie die Ventile drehen und sich in den Küstenkampfschiffen der US-Marine zurechtfinden.
Das DARPA-Experimentalflugzeug für den vertikalen Start und die Landung (oben: ein Modell im Maßstab von 20 Prozent des tatsächlichen Flugzeugs) kombiniert das Beste der Starrflügeltechnologie mit den Schwebefähigkeiten eines Hubschraubers. (Allison Keyes) Weitere beliebte Displays waren die von Aurora Flight Systems entworfenen DARPA-Flugzeuge Vertical TakeOff und Landing Experimental Aircraft. Eine Menschenmenge stand herum und starrte auf das Arbeitsdisplay, das 20 Prozent der Größe des tatsächlichen Flugzeugs entsprach, bis zu 12.000 Pfund wiegt und bis zu 300 Knoten zurücklegt. Es kombiniert das Beste der Starrflügeltechnologie mit den Schwebefähigkeiten eines Hubschraubers. Es kann aber auch in ähnlicher Weise verwendet werden wie die fliegenden Autos, die man auf "The Jetsons" gesehen hat.
„Sie haben viel über die Art von Lufttaxis gehört, über die Art von fliegenden Autos, über die Art von Dingen, die Unternehmen wie Uber für das, was wir als elektrisches VTOL bezeichnen (vertikales Start- und Landefahrzeug), tun wollen. Nun, das Flugzeug, das heute hier sitzt, kommt einem Prototyp dieser elektrischen VTOL-Flugzeuge am nächsten “, erklärt John Langford, CEO von Aurora Flight Sciences. „Dies ist ein batteriebetriebenes, vertikales Starten und Landen, das Sie durch die Stadt befördern kann. . . . Dieses Flugzeug hier ist genau das, wovon die Leute für diese elektrischen VTOLs sprechen, zu denen es zwei oder drei Personen befördern könnte und von hier aus Sie in nur fünf Minuten zum Flughafen Dulles gelangen könnten. “
Der Stabschef der US-Armee, Mark Milley, sprach über die Bedeutung der Technologie sowohl auf ziviler als auch auf militärischer Seite des Zauns. Er wies auf das iPhone hin, das Technologien enthält, die ursprünglich von der Regierung erfunden wurden, bevor sie zu dem Gerät verarbeitet wurden, mit dem wir heute vertraut sind. Milley sagt, dass es eine Synergie zwischen zivilen Erfindungen und dem Militär gibt und umgekehrt, und er freut sich auf das, was als nächstes kommt.
„Sie entwickeln sich sehr schnell in der Geschäftswelt. Wir sehen, wie dort draußen autonome Fahrzeuge und Roboterfahrzeuge eingesetzt werden. Ich denke, das hat enorme militärische Auswirkungen “, sagt Milley. „Künstliche Intelligenz ist eine sehr leistungsfähige Technologie, die sich in der Geschäftswelt rasant weiterentwickelt. Es ist offensichtlich noch nicht für eine breite Anwendung bereit. Aber ich denke, irgendwann wird es so sein und es wird außerordentlich mächtig sein. “
Milley warnt jedoch davor, dass die technologischen Fortschritte zwar sehr aufregend sind, mit ihnen jedoch wahrscheinlich auch einige Ängste verbunden sein werden. Der Schlüssel, sagt er, ist zu lernen, wie man sie angemessen und auf eine Art und Weise handhabt, die nicht destruktiv, sondern konstruktiv ist.
