Studies Nieuw exoskelet helpt bij lopen

Springlaarzen verminderen het energieverbruik tijdens het lopen met zeven procent

2015/04/02

Amerikaanse onderzoekers hebben een nieuw apparaat ontwikkeld dat het rennen na een blessure of ouderdom in de toekomst aanzienlijk zou kunnen vergemakkelijken. Zoals de onderzoekers in het tijdschrift "Nature" melden, fungeren als de zogenaamde „exoskelet“ zoals een „katapult“ en zou daardoor het energieverbruik tijdens het lopen met zeven procent kunnen verminderen.

Walker heeft geen energie nodig
Een nieuw apparaat kan in de toekomst helpen om na een blessure of als gevolg van aan leeftijd gerelateerde slijtagestoornissen weer beter te kunnen functioneren. Dit meldt de wetenschapper Steven Collins van Carnegie Mellon University in Pittsburgh in het tijdschrift "Nature". Dienovereenkomstig, de zogenaamde „exoskelet“ Verlaag het energieverbruik tijdens het lopen met zeven procent. Bovendien zou de wandelaar geen elektrische energie nodig hebben, maar puur mechanisch door een veerwerk, dat de achillespees en de kuitspieren aantast. Hierdoor kan het exoskelet een zinvolle ondersteuning bieden bij mensen problemen hebben met lopen als gevolg van letsel of aan leeftijd gerelateerde slijtage. „Voor een 65-jarige actieve persoon kan dit echt een verlenging van hun actieve jaren betekenen“, co-auteur Gregory Sawicki gaat verder.

Een gevoel als een zware rugzak werd losgelaten
De rollator zou visueel op een laars lijken, weegt 500 gram en bestaat voornamelijk uit met koolstofvezel versterkt plastic. Als dit wordt gebruikt, zou er tijdens het lopen een effect optreden, „alsof je een rugzak van vier pond hebt opgeslagen“, verklaart de wetenschapper. Dit wordt bereikt door het energieverbruik van de spieren, die ontstaat zelfs wanneer de spieren samentrekken. "Het unpowered exoskelet lijkt op een katapult", zegt Gregory Sawicki. „Het heeft een veer die de activiteit van de achillespees nabootst en werkt parallel met de kuitspieren om hun belasting te verminderen. "

De lente moet op het juiste moment worden gespannen
Om dit mechanisme te laten werken en de veer op het juiste moment te spannen, moet het vergrendelingsmechanisme echter alleen de bovenkant bereiken wanneer deze geraakt wordt. Bij het afrollen zou de veer uitrekken en elastische energie opslaan die uiteindelijk zou worden vrijgegeven wanneer de voet werd ingedrukt. „Het is het eerste werk waarvan ik me bewust ben dat dat een passief systeem aantoont dat de energie die nodig is om te lopen kan verminderen ", zegt Mechanical Engineer Michael Goldfarb van Vanderbilt University, Nashville, Tennessee.

Onderzoekers ontwikkelen al meer dan 100 jaar loophulpmiddelen
„Mensen zijn begaafde wandelaars. Al generaties lang hebben onze lichamen spier-, skelet- en zenuwsystemen ontwikkeld die goed geschikt zijn voor voortbeweging ", schrijft Steven Collins, die al meer dan 100 jaar probeert om geschikte exoskeletten te ontwikkelen om deze stoornissen goed te maken. Onderzoek, zelfs met elektrisch aangedreven apparaten, heeft de nu bereikte energiebesparing van zeven procent niet aanzienlijk kunnen overschrijden, zegt Collins, maar dit kan nu snel veranderen: „Binnenkort zouden we eenvoudige, gemakkelijke en relatief goedkope exoskeletten kunnen hebben om ons te helpen rond te lopen.“ (NR)