la ora 5, într-o dimineață furtunoasă din iunie 2007, comandantul marinei americane William Gadsby a ajutat la conducerea unei echipe de infanteriști în terenurile agricole din jurul Karmei, un centru agricol din volatila provincie Anbar din Irak. Karma este clătită-plat, cu linii de vedere de mile, și după câteva ore în patrulare, Gadsby a crescut îngrijorat. Suntem aici de prea mult timp, se gândi el. Probabil ne urmăresc.

în jurul orei 10 dimineața, a auzit o bubuitură asurzitoare. Un nor de fum îl învăluia. A încercat să fugă și nu a ajuns nicăieri: o bombă detonată de la distanță îi transformase piciorul drept într-o masă de gore și zgârcit. Tot ce simțea era adrenalina. Urechile sunând, s-a rostogolit și s-a îndepărtat de locul exploziei până a ajuns pe marginea drumului. În timp ce zăcea în pământ, cu un medic care aplica un garou la piciorul drept, glonțul unui lunetist i-a pulverizat genunchiul stâng.

Mai multe gloanțe zip trecut. Gadsby a strigat ordine, chiar dacă litri de sânge s-au revărsat din corpul său. Odată ce insurgenții au fugit înapoi în terenurile agricole, oamenii săi au semnalat un camion care trecea și l-au încărcat în spate. Respirația lui era zdrențuită și uscată și pâlpâia în și din conștiință. La Spitalul de campanie, un preot i-a citit ultimele sale ritualuri. Ochii închiși.

s-a trezit o zi și jumătate mai târziu în aripa medicală a unei baze din Germania. În mod miraculos, un chirurg traumatolog își conservase piciorul stâng—dar dreapta fusese tăiată deasupra genunchiului.

au urmat luni de durere: terapia fizică nesfârșită, montarea unei proteze, provocarea de a învăța să mergi din nou. Gadsby, în vârstă de 29 de ani, s-a confruntat cu totul. După ce a fost transferat la o bază din sudul Californiei, a început să-și petreacă după-amiezile șchiopătând în sus și în jos pe plajă, pentru că mersul pe nisip a necesitat un efort real și a crezut că îi va accelera recuperarea.

nu a făcut-o. o parte a problemei a fost proteza lui. Era un picior făcut din fibră de carbon—partea de sus a liniei, medicii lui îl asiguraseră—și, deși avea ceva flex, dispozitivul se simțea încă prea rigid. Fiecare pas i-a trimis o undă de șoc în spate. El a fost întotdeauna inflamat.”m—am gândit că trăiesc într-o eră în care tehnologia se extinde-în fiecare an, există o descoperire revoluționară”, mi-a spus recent Gadsby, acum soț și tată și asistent social în formare. „Asta mi-a dat speranță. Ceva pentru a merge mai departe.”

în primăvara anului 2010, el a citit despre un nou tip de proteză dezvoltat de Hugh Herr, șeful grupului de biomechatronică de la MIT Media Lab. Herr însuși a fost un dublu amputat: în 1982, când avea doar 17 ani, își pierduse ambele picioare din cauza degerăturilor suferite în timpul unei expediții de alpinism. În timp ce finaliza un master în inginerie mecanică la MIT, un doctorat în biofizică la Harvard și lucrări postdoctorale în biomechatronică la MIT, Herr a dezvoltat o gamă din ce în ce mai sofisticată de genunchi, picioare și glezne artificiale. Ultima sa invenție a fost un sistem complet computerizat de gleznă-picior numit BiOM, care imita un picior din carne și sânge, propulsând utilizatorul înainte cu fiecare pas. Nu semăna cu nicio altă proteză de pe piață.”pentru mine, acest tip, Dr. Herr, a fost o inspirație”, spune Gadsby. „Spre deosebire de restul dintre noi, el nu stătea în jur, gândindu-se:” Doamne, aș vrea să poată veni cu un gadget mai bun. A obținut acele diplome ca să se poată repara singur—și să-i repare pe toți ceilalți.”

***

în ultimii patru ani, cei 30 de membri ai grupului de biomechatronics Media Lab au lucrat dintr-un laborator de la etajul al doilea al unui complex de sticlă strălucitoare de pe strada Amherst din Cambridge, nu departe de râul Charles. Spațiul este cu tavan înalt și luminos și dominat de o banda de alergare, care este utilizată pentru testarea protezelor și a dispozitivelor exoscheletale. În mijlocul barelor elegante din fibră de sticlă și a pieselor de mașină lustruite, se remarcă un obiect: un apendice de cauciuc de culoarea pielii cunoscut sub numele de picior Jaipur. Prezența sa în laborator este talismanică, comemorativă. Până relativ recent, piciorul Jaipur, inventat în 1971 de un chirurg Indian, a reprezentat punctul culminant al științei protetice: o bucată neînsuflețită care a apărut sub forma unui picior fără a-și reproduce funcția.

„lemn, cauciuc, plastic”, a recitat Hugh Herr când l-am vizitat la Cambridge la începutul acestui an. „La momentul accidentului meu, asta era realitatea. Existau sisteme picior-gleznă, dar nu exista inteligență computațională. Și o mulțime de capabilități tehnologice cheie nu erau la locul lor, cum ar fi microprocesoarele ieftine, puternice și mici. O mulțime de capacitatea de detectare nu a fost disponibil. Același lucru a fost valabil și pentru sursele de alimentare și motoarele.”

în persoană, Herr, 51, are un aer raffish—mai mult artist parizian decât om de știință american greu de încărcare. Își poartă părul gros măturat înapoi și favorizează blazerele întunecate și eșarfele colorate. (Într-o filmare pentru o ediție italiană a revistei Wired, el a pozat într-o salopetă personalizată din lenjerie fină; o explozie a copertei atârnă vizibil în laboratorul MIT.) Dar impresia este înșelătoare. Herr a mărturisit că este „stoic la o greșeală” și, atunci când se confruntă cu întrebări pe care le consideră banale sau neinteresante, are obiceiul de a deveni monosilabic. „Pur și simplu nu exprim ceea ce este în interior”, a spus Herr. „Elevii mei tind să se teamă de mine și mi-aș dori să nu fie.”

în parte, stoicismul poate fi un răspuns la viața din centrul atenției. Chiar înainte de a-și pierde picioarele, Herr a fost o senzație în lumea alpinismului—un copil frumos dintr-o fermă menonită din Pennsylvania care a pus trasee sălbatice și păroase pe care chiar și veteranii întăriți au avut probleme să le reproducă. Accidentul său, rezultatul unei ascensiuni de iarnă eșuate a Muntelui Washington din New Hampshire, l-a încetinit câteva luni, dar în curând a urcat din nou, folosind proteze pe care le-a proiectat în propriul atelier. Și se întâmpla ceva ciudat: urcarea lui se îmbunătățea. Avea picioare flexibile de cauciuc care îl ajutau să spargă fisuri dificile și crampoane specializate pentru scalarea pereților de gheață. Din nou, mass—media a venit de asteptare-reviste, ziare, TV.

în același timp, el a fugit continuu în dovezi ale unei prejudecăți împotriva oamenilor ca el. „Tatăl meu mi-a povestit cum, la scurt timp după ce mi-au fost amputate membrele, o persoană a venit la el în spital și i-a spus:” Oh, îmi pare atât de rău. Nu era căsătorit, nu-i așa? Devenisem instantaneu subuman!”Herr minunat. „A fost fascinant. Suntem cu toții atât de programați să credem că un corp neobișnuit este unul slab.”

era hotărât să schimbe asta. Un elev mediu de liceu, el a consumat acum manuale de matematică de crateload. La începutul anilor 20, s-a înscris la Universitatea Millersville, o școală mică la câțiva kilometri de ferma familiei Din Lancaster, Pennsylvania. În timp ce era student, a obținut primul său brevet, pentru o șosetă protetică care folosea un sistem de vezici gonflabile și microprocesoare pentru a ajuta purtătorul să meargă mai bine și mai confortabil. Dispozitivul-împreună cu o medie sterlină-a atras atenția personalului de admitere al MIT, iar la începutul anilor 1990 Herr s—a mutat la Cambridge pentru a lucra la masteratul său. El a inventat fără încetare, întotdeauna tinkering, construirea, îmbunătățirea. Brevetele s-au îngrămădit: pentru articulații artificiale, glezne alimentate de computer, actuatoare biomimetice pentru articulații.

industria protezelor părea prinsă într-un alt secol, iar Herr a vrut să o transporte în era digitală. „A existat o lungă perioadă de timp în care au existat multe progrese tehnologice în alte sectoare, dar nu și în domeniul nostru”, mi-a spus Elliot Weintrob, un Protetist din Virginia care vinde dispozitive BiOM. „Da, ați avut apariția fibrei de carbon, dar îmbunătățirile au fost incrementale: fibră de carbon mai ușoară, fibră de carbon mai puternică. OK, care este nivelul următor? Următorul nivel a fost puterea. Pentru că, indiferent cât de multă primăvară ai în acea fibră de carbon, până când începi să încerci să înlocuiești acțiunea mușchiului, ești inerent limitat. Acesta a fost geniul lui Hugh Herr—a înțeles asta.”

În 2007, Herr a fondat o companie bionică numită iWalk (numele a fost ulterior schimbat în BiOM) și a început să aducă la viață tehnologia avansată care l-a fascinat întotdeauna. Cercetarea și dezvoltarea în domeniul protezelor nu au fost deosebit de bine finanțate sau atractive pentru ingineri și oameni de știință, dar lucrurile se schimbau rapid. „Odată cu războiul împotriva terorii și conflictele din Irak și Afganistan și cu toți acești răniți care s-au întors, Congresul a dezlănțuit milioane de bani în cercetare”, a reamintit Herr. „Un alt factor a fost că disciplinele cheie relevante pentru bionică s-au maturizat, de la robotică la ingineria țesuturilor. Și se maturizau până la un nivel în care puteam construi Bionica așa cum au imaginat scriitorii de la Hollywood și science-fiction.”

Herr și-a concentrat atenția asupra gleznei, o parte descurajant de complexă a anatomiei umane și una în mod tradițional deservită de tehnologia protezelor. Până la sfârșitul anului 2009, testarea a fost în curs de desfășurare pe Powerfoot BiOM, primul sistem de picior inferior care a folosit ROBOTICĂ pentru a înlocui funcția musculară și tendon. Folosind microprocesoare la bord și o baterie litiu-ion cu trei celule, dispozitivul a propulsat utilizatorul înainte cu fiecare pas, în maniera mușchiului organic. Pentru propulsie, BiOM s-a bazat pe un arc din fibră de carbon construit la comandă-de fiecare dată când utilizatorul a coborât pe dispozitiv, arcul a fost încărcat cu energie potențială. Pe treapta de sus, acea energie a fost suplimentată cu un mic motor alimentat cu baterii.

dar Herr și echipa sa știau că toți pașii nu sunt creați egali: urcarea pe o pantă abruptă necesită un mers foarte diferit—și părți foarte diferite ale corpului—de la mersul pe un teren de tenis. Așa că au dezvoltat un algoritm proprietar care măsura unghiul și viteza loviturii inițiale a călcâiului Biomului și controla, prin intermediul microprocesoarelor, viteza și unghiul de coborâre la pasul următor.biomul cântărea aproximativ cinci kilograme—mai mult sau mai puțin greutatea unei glezne și a unui picior uman—și a fost montat pe membrul rezidual al Utilizatorului cu o priză simplă din fibră de carbon. Testele au indicat că dispozitivul a returnat aproximativ 200% din energia descendentă a corpului. O proteză din fibră de carbon de top a returnat doar 90%.

zeci de milioane de dolari în capital de risc turnat în. Ditto pentru e-mailuri și scrisori de la amputați dornici cu disperare să servească drept cobai BiOM. Barajul nu s-a oprit. „Este copleșitor”, mi-a spus Herr, clătinând din cap. „Este taxant emoțional și sfâșietor.”