Obwohl Wandler häufiger in der Physik verwendet werden, können sie in biologischen Systemen verwendet werden. Es gibt zwei Arten von Wandlern: den Eingangswandler oder „Sensor“ und den Ausgangswandler oder „Aktor“.
Ein Wandler ist ein Gerät, das eine Energieform in eine andere umwandeln kann und wird in Messsystemen verwendet. Die sechs Arten von Energiequellen, mit denen Wandler arbeiten, sind: thermisch, strahlend, mechanisch, elektrisch, chemisch und magnetisch.
- Eingangs- und Ausgangswandler.
Der Eingangswandler erfasst genau, wie viel physikalische Größe benötigt wird und wandelt diese dann in eine andere Energieform um.
Der Ausgangswandler sorgt dafür, dass die Energie in eine Form umgewandelt wird, die ein anderes System unabhängig von seinem eigenen verstehen und darauf reagieren kann. In biologischen Systemen könnte der Ausgangswandler eine numerische Anzeige auf einem Wecker sein, auf die die visuellen Sinne reagieren können.
- Energiequellen und Eingangswandler.
Technische Systeme können problemlos mit allen sechs der oben genannten Energiequellen arbeiten, bei biologischen Systemen kann der Prozess jedoch viel komplexer sein.
Thermische Energie ist mit Oxidation verbunden. Strahlungsenergie wird durch Infrarotstrahlung erzeugt und ist mit bloßem Auge nicht sichtbar, daher müssen Thermografiekameras verwendet werden. Mechanische Energie entsteht in biologischen Systemen durch Flüssigkeitsdruck in Gefäßen und/oder Bewegungen. Elektrische Energie ist mit den Muskeln des Herzens verbunden. Chemikalien sind im gesamten Organismus vorhanden. Magnetische Energie wird durch die Muskeln im Herzen und auch durch die Gehirnaktivität erzeugt.
- Energiequellen und Ausgangswandler.
Der Output eines biologischen Systems wird auf dieselben sechs Energiequellen treffen, jedoch werden unterschiedliche Methoden verwendet, um darauf zu reagieren.
Wärmeenergie beeinflusst die Geschwindigkeit der biologischen Bewegung und des Wachstums. Der Sehsinn reagiert auf Strahlungsenergie. Biologische Systeme können auf jede mechanische Kraft reagieren. Muskeln reagieren offensichtlich auf elektrische Impulse und können sogar ohne künstliche Hilfe selbstständig elektrische Energie produzieren. Ein Beispiel für chemische Produktion ist die Medizin, die offensichtlich erhebliche Auswirkungen auf biologische Systeme haben kann. Magnetische Veränderungen können eine biologische Veränderung des Gewebes und sogar der grundlegenden Zellstruktur bewirken und somit den gesamten Informationsgehalt verändern.