Co pro vás dnes udělaly vaše spodní prádlo? Mohou přikrýt vaše záda, vycpat období nebo dokonce filtrovat nadýmání. Ale pokud má s tím Karl Zelik co do činění, může zabránit bolesti zad také spodní prádlo budoucnosti.
Zelik je biomedicínský inženýr na Vanderbiltově univerzitě, který zkoumá biomechaniku a protetiku dolní končetiny. Před svým současným výzkumem říká: „Nikdy jsem opravdu nepřemýšlel o biomechanice páteře nebo bolesti zad v jakékoli hloubce.“
Ale před dvěma lety se jeho život změnil; Stal se otcem.
Od tohoto rušného dne jeho syn rostl stále těžce a zvedání ho vybralo na Zelikově mýtě. Takže tuto bolest proměnil v produktivitu a začal zkoumat prevenci bolesti pomocí skrytého nositelného přístroje. Nyní po několika letech výzkumu a stovkách iterací, jeho takzvané „chytré spodní prádlo“ - které on a tým podali patent - připravuje tento týden svůj americký debut na konferenci American Society of Biomechanics Conference v Boulder, Colorado.
Pokaždé, když zvednete nebo se nakloníte, musíte se svalit spodní svaly zad, abyste zabránili pádu na obličej, vysvětluje Zelik. Ale lidé v práci, která vyžadují rozsáhlé zvedání nebo naklánění (nebo tatínky, kteří své děti obtěžují), neustále používají tyto malé svaly zad, což může nakonec vést k bolesti způsobené nadměrným používáním nebo dokonce zraněním.
Podle analýzy Global Burden of Disease 2015 se bolest krku a zad stala ve většině zemí „hlavní globální příčinou zdravotního postižení“. Až 80 procent lidí zažívá bolesti zad v určitém okamžiku během svého života. A jak míra zranění stoupá, tak má použití zadních pásů, ale není dostatek důkazů, které by to ve skutečnosti pomohly zabránit zranění zad, podle webových stránek Centers for Disease Control.
Zadejte Zelik. Doufá, že vyřeší problém bolesti zad nositelným pomocným zařízením, které může pomoci s zvedáním, ale nevyžaduje objemný exoskeleton podobný Ironmanovi. Stručně řečeno, chytré spodní prádlo se skládá z vesty a dvojice krátkých drátů podobných kolům, spojených sadou popruhů, které se kříží od ramene k šortkám podél zad. Každý z těchto popruhů má dvě sekce: pružný horní elastický materiál a nižší pevný gumový materiál.
Zařízení obsahuje malý motor, menší než trubice balzámu na rty, uložený v přední kapse vesty. Pokud se ohnete, když je zařízení v poloze „vypnuto“, tažná elastická hmota se pohybuje s vaším tělem. "Bylo by to prostě jako normální oblečení, " říká Zelik. Když je však zapnutý, dvojice "spojek" zabraňuje napnutí elastického materiálu. Když se ohnete, tvrdý gumovitý materiál připevněný ke stehnům se napne, čímž se odstraní tlak, který by jinak byl na vaše svaly.
„Inteligentní spodní prádlo“ je navrženo tak, aby odepřelo spodní část zad nositele. (Joe Howell / Vanderbilt University) "Je to trochu jako kompresní oděvy, ale speciálně navržené tak, aby přenášely sílu na vaše nohy tak, aby vám neklouzaly nebo vám nedaly klín, " říká Zelik.
Tým stále pracuje na optimálním způsobu, jak signalizovat zařízení, že se ponořujete, ale v současné době to lze provést klepnutím na přední část vesty, pomocí aplikace pro smartphone nebo gestikulováním při nošení speciálně vyrobeného náramku.
Vědci testovali svůj prototyp na osmi subjektech, kteří museli zvedat závaží o hmotnosti 25 a 55 liber a naklonit se ve třech různých úhlech. Aby skutečně kvantifikovali výhody spodního prádla, připojili senzory k tělu nositele k měření přirozeného elektrického potenciálu generovaného během kontrakce svalů. Testy naznačují, že inteligentní spodní prádlo může snížit zátěž na zádech o 15 až 45 procent, v závislosti na úkolu, říká Zelik.
„Myslím, že je to praktické řešení, které je založeno na elegantním designu, “ říká Conor Walsh, biomechanický inženýr na Harvardské univerzitě, který se nezúčastnil vývoje nového oděvu. Výzkum společnosti Walsh se zaměřuje na používání robotických technologií k posílení a obnovení lidské výkonnosti, včetně vývoje měkkých exosuitů, které pomáhají s trekkingovými dlouhými vzdálenostmi.
„Je opravdu vzrušující vidět, že v této oblasti pracuje více lidí, “ říká. Mnoho skupin, které pracují s podobnými asistenčními technologiemi, se zaměřilo na nohy, vysvětluje Walsh, ale tento nejnovější design „prokazuje, že tyto druhy technik vykládání tkání nebo svalů můžete použít v různých částech těla.“
Přestože poslední iterace není na trh zcela připravená, Zelikův tým se blíží. „Stále je třeba udělat hodně výzkumu, “ říká. Plánuje otestovat, jak zařízení ovlivňuje únavu opakovanými úkoly nebo udržováním nakláněné pozice po delší dobu. Také doufá, že bude studovat dlouhodobé účinky nošení inteligentního spodního prádla - samozřejmě s častým praním, aby zjistil, zda umírněná pomoc může skutečně pomoci snížit výskyt zranění, nebo zda to způsobí nezamýšlené důsledky.
„Co je v pohodě, je to důkaz konceptu, který ukázal, že [všechny části zařízení] se vejdou do velmi malého tvarového faktoru, “ říká Zelik. "Nepotřebujete velkého nositelného robota, který by se kolem vás vešel." Jednou z jeho směrnic pro tento projekt bylo, že každá část prototypu mohla být vyrobena z menších nebo tenčích materiálů pro výrobní model. Očekává, že budoucí verze budou snadněji skryty pod šaty.
Zelik zdůrazňuje, že zařízení má za cíl zabránit tomu, aby bolest v zádech nezačala na prvním místě. Testy týmu však naznačují, že se jedná o slibnou metodu, jak snížit zatížení na zádech během namáhavého zvedání a dalších úkolů.
Když se Walsh zeptal, jak dlouho, než se na trh dostane takový nositel, jako je Zelik, neváhá odpovědět. "Rozhodně do pěti let, " říká. "Důvod, proč jsem o tom přesvědčen, je, že mnoho těchto systémů je skutečně navrženo s ohledem na jednoduchost a praktičnost, " říká. "Nejedná se o Ironmanovy obleky, které potřebují jaderný reaktor v hrudi, aby je mohl pohánět."
Stejně jako při získávání většiny nových produktů s technologiemi používanými na trhu je však tato časová osa pružná.
