Kankainen eksopuku helpottaa kantamista. Kuva: Wyss Institute at Harvard University
Kankainen eksopuku helpottaa kantamista. Kuva: Wyss Institute at Harvard University

Yhdysvaltalaistutkijoiden kehittämä eksopuku on valmistettu pääosin tekstiilistä ja painaa 6,5 kilogrammaa.

Taakkojen nostaminen ja kantaminen paikasta toiseen on raskasta puuhaa, ainakin, jos niitä pitää kuljettaa kävellen. Tutkijat ovatkin kehitelleet avuksi ulkoisia tukirankoja, eksokehoja, jotka säästävät voimia muun muassa kannattelemalla painoa. Mallit ovat kuitenkin jäykkiä ja hankalia käyttää. Siksi Harvardin yliopiston tutkijat suunnittelivat pehmeän vaihtoehdon: puettavan eksopuvun, joka vähentää kantamisen kuluttamaa energiaa.

Harvardilaisten tukiväline on valmistettu pääosin tekstiilistä eikä metallista, joten se painaa vain 6,5 kilogrammaa. Se myös joustaa, mikä lisää liikkumisvapautta, tutkijat kehuvat tiedotteessa.

Kehitystyö on nyt edennyt siihen pisteeseen, että eksopukua päästiin testaamaan seitsemällä koehenkilöllä. Nämä taapersivat juoksumatolla selässään kuorma, joka vastasi 30 prosenttia heidän ruumiinpainostaan.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tutkijoiden mukaan on olennaista, että apuväline “maksaa painonsa”, eli sen pitää säästää energiaa enemmän kuin sen kantaminen syö. Siksi he mittasivat koehenkilöiden aineenvaihduntaa sekä puvun ollessa päälle kytkettynä että sen ollessa pois toiminnasta. Kolmannessa kokeessa selkäreppuun lastattua kuormaa kevennettiin eksopuvun painon verran.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Analyysi osoitti, että työn vaatima energiankulutus väheni puvun ansiosta yli seitsemän prosenttia, vaikka sen oma paino otettiin huomioon. Eksopuku kevensi askelta avustamalla lantion, polven ja nilkan nivelten tekemää työtä: liike kuorman kera pysyi samanlaisena kuin ilman kantamusta.

Keksintö koostuu vyöstä ja jalkoihin kiinnitettävistä osista, joista kulkee johto kahteen moottoriin. Ne on sijoitettu selkäreppuun. Moottorit antavat puvun välityksellä lisävääntöä kantajan liikkeisiin. Ne aktivoituvat kuitenkin vain silloin, kun puku havaitsee ihmisen kävelevän. Eksopuku avustaa eritoten lantiota ja nilkkaa, jotka kehräävät 80 prosenttia kävelemiseen tarvittavasta jalkavoimasta.

“Tuloksemme osoittaa ensi kertaa, että pehmeä eksopuku voi vähentää kantamisen nielemää energiaa”, tutkijoihin lukeutunut Conor Walsh tiivistää.

Tutkijoiden mukaan eksopuvusta voi olla apua esimerkiksi sotilaille tai retkeilijöille, jotka joutuvat kantamaan raskaita taakkoja. Seuraavaksi ryhmä aikoo selvittää, olisiko tukipuvusta hyötyä myös ihmisille, joilla on jokin liikuntarajoite.

Tutkimuksen julkaisi Journal of Neuroengineering and Rehabilitation.

Sisältö jatkuu mainoksen alla