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Martedì, Dicembre 18, 2018
Scienza e Futuro L'esoscheletro parziale da indossare come un paio di stivali

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L'esoscheletro parziale da indossare come un paio di stivali

Milioni di anni di bipedismo hanno plasmato lo scheletro umano per raggiungere un’ottima efficienza biomeccanica. Eppure c'è ancora un ampio margine di miglioramento, secondo Steven Collins della Carnegie Mellon University a Pittsbourgh e colleghi dell’Università del North Carolina a Chapel Hill, che hanno realizzato un esoscheletro da indossare come un paio di stivali, che consente di ridurre l’energia spesa durante la locomozione del 7 per cento.

Gli "stivali" meccanici che facilitano la camminata

Il nuovo esoscheletro in una fase dei test

Si tratta di un risparmio apparentemente modesto, ma va paragonato a quello di analoghi dispositivi che funzionano con una fonte di energia esterna. Il prototipo di Collins e colleghi, descritto in un articolo su "Nature", invece si basa esclusivamente su forze elastiche, immagazzinando grazie a una serie di molle parte dell’energia comunicata dal movimento del corpo, in particolare del polpaccio, e restituendola al momento opportuno, assecondando la spinta del piede.

“L’idea di partenza era che invece di aggiungere una nuova fonte di energia per aiutare la camminata avremmo potuto costruire un esoscheletro che semplicemente rendesse l'apparato biomeccanico della camminata più efficiente dal punto di vista energetico”, ha spiegato Collins.

Gli "stivali" meccanici che facilitano la camminata

Test del nuovo esoscheletro su tapis roulant

Il risultato è un calo netto del metabolismo muscolare, cioè dell’energia richiesta all’organismo per produrre il movimento.  “Per i primi 10 minuti di utilizzo, la sensazione è che il movimento sia più viscoso, ma poi non si avverte più nulla: è come se l’esoscheletro venisse integrato dal corpo,”, ha sottolineato Gregory S. Sawicki, coautore dello studio. “Quando lo si toglie poi si capisce quanto il sistema elastico dell’esoscheletro aiuti la spinta durante la camminata”.

Una volta terminata la fase di sviluppo del dispositivo, il nuovo esoscheletro potrà avere diverse applicazioni, per esempio come protesi per aiutare la deambulazione in persone colpite da una paralisi parziale.


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