تمكّن باحثون صينيون من تطوير هيكل خارجي خفيف الوزن، يمكّن الأجهزة المساعدة على الحركة في ان تكون أكثر راحة وسهولة، إذ يعتمد الجهاز على عضلات اصطناعية، بدلاً من المحركات التقليدية بطيئة الحركة.
وأظهرت الاختبارات الأولية، إن الجهاز الجديد ساعد في تقليل استهلاك الطاقة أثناء المشي بنسبة بلغت 13.9 بالمئة.
وأصبحت الهياكل الخارجية تستخدم بالفعل لمساعدة كبار السن، والأشخاص الذين يتعافون من الإصابات، إضافة إلى العاملين في بعض القطاعات الصناعية.
وقدّم فريق من المهندسين في جامعة خبي للتكنولوجيا في الصين، بقيادة الباحث وي يو، حلاً مختلفاً يعتمد على المشغلات المرنة العازلة كهربائيا (DEA)، وهي عضلات اصطناعية مصنوعة من ألياف مطاطية مرنة يتغير شكلها عند تعرضها لمجال كهربائي.
وكانت الإصدارات السابقة من هذه المواد ضعيفة نسبياً وغير قادرة على توفير القوة اللازمة لمساعدة الإنسان أثناء المشي، كما كانت قصيرة وسميكة.
وللتغلب على هذه المشكلة، طور الباحثون بنية جزيئية جديدة للمطاط زادت من متانته بشكل كبير، ثم صنعوا منه أليافاً دقيقة جمعت في حزم تشبه طريقة تكوين العضلات الطبيعية، التي تتكون من عدد كبير من الألياف تعمل معا.
واعتمد التصميم الجديد على تثبيت حزم العضلات الاصطناعية عند الفخذين، بينما وضعت بطارية صغيرة على حزام الخصر لتزويد النظام بالطاقة الكهربائية.
وساعد هذا التصميم على تقليل وزن الجهاز وجعله أكثر مرونة مقارنة بالهياكل الخارجية التقليدية، وقاس الباحثون استهلاك الأكسجين، الذي يعد مؤشراً مباشراً على مقدار الطاقة التي يبذلها الجسم، كما راقبوا نشاط عضلات الساق باستخدام حساسات متخصصة.
وأظهرت النتائج، إن المشاركين استهلكوا في المتوسط 13.9 بالمئة طاقة أقل عند استخدام الجهاز في وضع التشغيل مقارنة بالمشي من دونه، كما أكدت القياسات انخفاض الجهد الذي تبذله عضلات الساق.
