Innovazione

L'esocheletro per camminare più leggeri

È solo meccanico, senza motori o batterie, e aiuta a risparmiare energie

È da milioni di anni, da quando l'uomo e prima ancora i suoi antenati si sono alzati in posizione eretta, che l'evoluzione ci ha allenati fino a ottenere la camminata perfetta. Tanto che non si pensava possibile migliorare l'ingranaggio composto dai muscoli e dai tendini delle gambe senza ricorrere a batterie, motori o altri marchingegni tecnologici.

Invece, secondo uno studio pubblicato su Nature e condotto da Steven H. Collins, M. Bruce Wiggin e Gregory S. Sawicki, la falcata umana non è perfettamente efficiente e anzi può essere migliorata con un esocheletro meccanico, ottenendo un risparmio delle energie impiegate del 7%. Poca cosa? Non proprio, considerando che si traduce nella sensazione di alleggerirsi di qualche chilo.

Una catapulta nella caviglia. Nella camminata normale, quando slanciamo una gamba, nel tendine di Achille di quella poggiante a terra si accumula energia elastica, la quale viene poi sprigionata nel momento in cui il piede spinge a terra e il tallone si solleva portando avanti la gamba. È più facile da provare che da spiegare: basta fare qualche passo e concentrarsi sui movimenti per capire come funziona il nostro sistema di propulsione. Il suo limite sta nel polpaccio: per trattenere l'energia elastica i muscoli devono rimanere contratti, ed è qui che si verifica lo "spreco" di energia.

Come un tendine. L'esoscheletro messo a punto dai ricercatori riproduce la fisiologia delle gambe, risolvendo il problema dei polpacci. Al posto del tendine di Achille c'è una corda con un elastico in fondo, fissata all'altezza del ginocchio a un cricco (un semplice dispositivo composto da una ruota dentata e un becco, che permette la rotazione in una sola direzione bloccandosi invece nell'altra). Appena la gamba tocca il suolo il cricco ferma l'elastico, mantenendolo in tensione senza sforzi, e quindi si sgancia quando il piede spinge da terra. L'elastico rilascia l'energia accumulata e facilita così la camminata.

Come funziona l'esoscheletro meccanico

Ci sono voluti anni ai ricercatori per costruite une esoscheletro sufficientemente leggero (meno di mezzo chilo per gamba) da produrre questi benefici. I risultati dei test sembrano dare loro ragione, sebbene misurati finora solo a velocità media e in piano. Tuttavia, stanno sperimentando la loro invenzione anche in altre circostanze, per esempio in salita o sulle scale, con risultati incoraggianti.

Non è un paese per pigri. Collins, Wiggin e Sawicki sono alla ricerca di un'azienda interessata a portare l'esoscheletro sul mercato a un prezzo accessibile. Non hanno intenzione di creare un accessorio per una ristretta cerchia di pigri, perché il loro esoscheletro può fare la differenza per molti: chi è costretto a percorrere lunghe distanze a piedi, ad esempio per lavoro, le persone anziane che faticano a spostarsi, o chi ha bisogno un supporto per recuperare dopo un infarto o un infortunio sportivo.

Qui sotto, trovate un video esemplificativo in inglese.

3 aprile 2015 filippo ferrari
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