Mida on teie aluspüksid täna teie heaks teinud? Need võivad tekitada teie selja, katta menstruatsioonid või isegi filtreerida teie puhituse. Kuid kui Karl Zelikil on sellega midagi pistmist, võib tuleviku aluspesu aidata ka seljavalu vältida.
Zelik on Vanderbilti ülikooli biomeditsiiniinsener, kes uurib alajäsemete biomehaanikat ja proteesimist. Enne oma praegust uurimistööd ütleb ta: "Ma pole kunagi selgroo biomehaanika või alaseljavalude kohta ühegi sügavuse peale mõelnud."
Kuid kaks aastat tagasi muutus tema elu; Temast sai isa.
Pärast seda sündmusterohket päeva on tema poeg kasvanud üha raskemaks ja tema tõstmine on Zeliku selja taha võtnud. Nii muutis ta selle valu tootlikkuseks ja hakkas valu ennetamist uurima peidetava kantava vidina abil. Nüüd, pärast mitu aastat kestnud uurimistööd ja sadu iteratsioone, teeb tema niinimetatud "nutikas aluspesu", mille ta ja meeskond on esitanud patendi, oma USA-s debüüdi sel nädalal Ameerika biomehaanika seltsi konverentsil Boulderis, Colorados.
Iga kord, kui tõstad või kallutad, pead alaselja lihased kokku tõmbama, et "takistaksid näole kukkumist", selgitab Zelik. Kuid inimesed, kes töötavad töökohtadel, mis nõuavad ulatuslikku tõstmist või kallutamist (või isad, kes oma lapsi ümber kasvavad), kasutavad neid väikeseid seljalihaseid pidevalt, mis võib lõpuks põhjustada valu liigsest kasutamisest või isegi vigastada.
2015. aasta ülemaailmse haiguskoormuse analüüsi kohaselt on kaela- ja seljavalud muutunud enamikus riikides "juhtivaks ülemaailmseks puude põhjustajaks". Kuni 80 protsenti inimestest kogeb mingil hetkel oma elu jooksul seljavalu. Ja nagu vigastuste määr suureneb, on ka seljavööde kasutamine, kuid tõendite keskuste veebisaidi kohaselt pole nende tõestuseks piisavalt seljavigastuste vältimiseks tõendusmaterjali.
Sisestage Zelik. Ta loodab seljavalude probleemiga tegeleda kantava abistava vahendiga, mis võib aidata tõstmisel, kuid ei vaja mahukat Ironmani sarnast eksoskeletti. Lühidalt, nutikas aluspesu koosneb vestist ja paarist jalgrattaga lühikestest põhjadest, mis on ühendatud rihmakomplektiga, mis ristuvad risti õlast lühikeste seljaosaga. Igal neist rihmadest on kaks sektsiooni: veniv ülemine elastne ja alumine kindel kummist materjal.
Seade sisaldab väikest mootorit, mis on väiksem kui huulepalsami tuubi ja mis on vesti esitaskus. Kui painutate, kui seade on väljalülitatud asendis, liigub veniv elastne teie kehaga. "See tunneks lihtsalt nagu tavaline riietus, " ütleb Zelik. Sisselülitamisel takistab paar sidurit aga elastsete elastsust. Kui painutate, muutub reite külge kinnitatud sitke kummitaoline materjal pingul, eemaldades osa survest, mis vastasel juhul avaldaks teie lihastele.
"Nutikas aluspesu" on loodud stressi eemaldamiseks kandja alaseljalt. (Joe Howell / Vanderbilti ülikool) "See on natuke nagu kokkusurumisrõivad, kuid spetsiaalselt loodud jõu edastamiseks jalgadele viisil, mis ei libise ega anna teile kiilu, " ütleb Zelik.
Meeskond töötab endiselt välja optimaalset viisi, kuidas end sukelduvale seadmele märku anda, kuid praegu saab seda teha, koputades vesti esiosale, kasutades nutitelefonirakendust või žestides, kui kannad spetsiaalselt valmistatud käepaela.
Teadlased katsetasid oma prototüüpi kaheksa katsealuse peal, kes pidid tõstma nii 25 ja 55 naela raskust kui ka kolme erineva nurga all kallutama. Aluspesu eeliste tegelikuks kvantifitseerimiseks kinnitasid nad kandja keha külge andurid, et mõõta lihaste kokkutõmbumise ajal tekkivat loomulikku elektrilist potentsiaali. Testid viitavad sellele, et nutikas aluspesu võib sõltuvalt ülesandest vähendada seljakoormust 15–45 protsenti, ütles Zelik.
"Ma arvan, et see on praktiline lahendus, mis põhineb elegantsel disainil, " ütleb Harvardi ülikooli biomehaanikainsener Conor Walsh, kes uue rõiva väljatöötamisega ei tegelenud. Walshi teadusuuringud keskenduvad robotitehnoloogia kasutamisele inimese jõudluse suurendamiseks ja taastamiseks, sealhulgas pehmete eksosoodide väljatöötamiseks, mis on abiks pikkade vahemaade läbimisel.
"See on tõesti põnev, kui selles valdkonnas töötab rohkem inimesi, " ütleb ta. Walsh selgitab, et paljud rühmad, kes töötavad sarnaste abitehnoloogiate abil, on keskendunud jalgadele, kuid uusim kujundus "näitab, et saate selliseid kudede või lihaste mahalaadimise tehnikaid rakendada erinevates kehaosades".
Ehkki viimane iteratsioon pole veel turuks valmis, on Zelki meeskond lähemal. "Teha on veel palju uurimistööd, " ütleb ta. Ta kavatseb katsetada, kuidas seade mõjutab väsimust korduvate toimingutega või pikema aja jooksul lahjas asendis hoidmisega. Samuti loodab ta uurida nutika aluspesu pikaajalist mõju - muidugi sagedase pesemise korral -, et teada saada, kas mõõdukas abi võib aidata vigastusi vähendada või kas see põhjustab tahtmatuid tagajärgi.
"Mis on lahe, see on kontseptsiooni tõestus, mis näitas, et [kõik seadme osad] võiksid mahtuda väga väikesesse vormitegurisse, " ütleb Zelik. "Teil pole vaja suurt kantavat robotit, et teie ümber mahtuda." Üks projekti juhiseid oli see, et prototüübi iga osa võiks olla tootemudeli jaoks valmistatud väiksematest või õhematest materjalidest. Ta loodab, et tulevased versioonid peidetakse kergemini riiete alla.
Kui see on selge, rõhutab Zelik, et seade on ette nähtud esiteks seljavalude tekkimise ärahoidmiseks, mitte selle raviks pärast löömist. Kuid meeskonna testid viitavad sellele, et see on paljutõotav meetod selja koormamise vähendamiseks pingelise tõstmise ja muude ülesannete ajal.
Küsimusele, kui kaua sellised kantavad esemed nagu Zeliku turule tuua, ei kõhkle Walsh kõhklemas. "Kindlasti viie aasta jooksul, " ütleb ta. "Põhjus, milles olen selles veendunud, on see, et suur osa neist süsteemidest on loodud lihtsust ja praktilisust silmas pidades, " ütleb ta. "Nad pole Ironmani ülikonnad, kes vajavad rinnus tuumareaktorit, et neid toita."
Kuid nagu enamiku uue tehnoloogiaga toodete turule toomise korral, on see ajakava elastne.
