Alsof je een zware rugzak afdoet: de evolutie verbeterd

Exoskelet

Gemakkelijker lopen, alsof je een rugzak van vier kilo afdoet. Dat is mogelijk dankzij een ‘exoskelet’ dat Amerikaanse ingenieurs ontwierpen. Met deze prothese-achtige constructies aan hun onderbenen verbruiken wandelaars gemiddeld 7 procent minder energie. De bewegingsenergie van het lopen wordt bij iedere stap opgeslagen in de metalen veer achter het onderbeen. Als de voet loskomt van de grond, werkt de veer mee aan de afzet. Daardoor worden kuitspieren ontlast en kost het wandelen minder inspanning.

„Een verbetering van de evolutie”, noemen de onderzoekers onder leiding van Gregory Sawicki van de University of North Carolina hun uitvinding. De werking ervan beschreven zij gisteren in een publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Nature. Er komt geen batterij of motor aan te pas, alles draait om de opslag van de bewegingsenergie in de veer.

Het ongemotoriseerde exoskelet weegt niet meer dan 500 gram per been. De veer heeft dezelfde functie als de achillespees in het onderbeen. Een katrol die blokkeert als eraan getrokken wordt en het touw weer laat vieren als de spanning wegvalt, is analoog aan de kuitspieren. Het mechanisme levert de energie zo efficiënt terug dat het kan concurreren met gemotoriseerde oplossingen.

De onderzoekers willen de kennis gebruiken in protheses voor mensen die na een beroerte weer moeten leren lopen. Ook voor mensen met een onderbeenamputatie kan de vinding winst betekenen, want lopen met een prothese kost meestal 20 tot 50 procent meer energie dan normaal.

Eerste auteur Steven Collins beschrijft zijn eigen ervaringen in Nature: „Je went er snel aan: als je ze uitdoet, voelen je benen even heel zwaar aan.”

Op basis daarvan denkt Collins dat zijn exoskelet populair zal worden. „Het kan even gewoon worden als een leesbril.”