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  • C'est 2019 - où est mon survêtement ?

    Une combinaison de soutien dorsal à ressort. Crédit :Joe Howell/Université Vanderbilt

    J'ai adoré le dessin animé "Thundercats" quand j'étais enfant, regarder des humanoïdes ressemblant à des chats combattre les forces du mal. Chaque fois que leur chef était en difficulté, il déchaînerait l'épée des présages pour gagner "la vue au-delà de la vue, " la capacité de voir des événements se produire dans des endroits éloignés, ou ci-dessous "Tonnerre, Tonnerre, Tonnerre, Chats-tonnerres, Hooo!" pour invoquer instantanément ses alliés à son emplacement pour rejoindre le combat. Quel enfant ne voulait pas de ces super-pouvoirs ?

    Je voulais aussi la bague de Green Lantern, Les bracelets de Wonder Woman, Le bouclier de Captain America et bien sûr la combinaison de Batman. Je n'aurais jamais imaginé que 30 ans plus tard, à l'approche de la Journée nationale des super-héros, Je concevrais des composants de mes propres survêtements.

    Je n'avais pas vraiment remarqué cela jusqu'à il y a quelques mois. Ce jour la, mes rêves d'enfant ont été à la fois détruits et réalisés. Debout en ligne, J'ai remarqué que tout le monde était concentré sur les écrans de leurs smartphones. Soudain, cela m'a frappé :j'avais déjà les super pouvoirs de Sword of Omens. Avec mon smartphone, Je peux voir des vidéos d'événements lointains et envoyer des SMS à mes amis pour qu'ils se rencontrent. Des milliards de personnes ont maintenant ce qui était autrefois considéré comme des superpuissances.

    Mais qu'en est-il des super-pouvoirs physiques ? je les voulais, aussi - comme l'endurance ou la force surhumaine. Ceux-ci ne sont peut-être pas trop loin :je travaille dessus au Centre d'ingénierie de la réadaptation et de technologie d'assistance de Vanderbilt. L'humanité a commencé à entrer dans l'ère des exosquelettes et des exosquelettes portables qui offrent soutien et force au corps des gens.

    Exosquelettes en cours de développement

    Au cours des cinq dernières années, les exosquelettes portables qui aident et facilitent le mouvement ont commencé à sortir des laboratoires de recherche et à être utilisés par le public. Ce sont encore des premières versions, et la science est encore émergente, mais ils comprennent le premier de plusieurs exosquelettes approuvés par la FDA pour aider les personnes souffrant de lésions de la moelle épinière ou après un AVC, ainsi que des exosquelettes pour assurer la sécurité des travailleurs et réduire la fatigue des travaux physiquement exigeants.

    Toyota exige même que les travailleurs portent des exosquelettes comme équipement de protection individuelle obligatoire lors de l'exécution de certaines tâches de travail en hauteur, où la fatigue et le stress musculaire pourraient entraîner des blessures.

    Cependant, la plupart des personnes qui pourraient potentiellement en bénéficier n'ont pas encore accès aux exosquelettes, car ils sont généralement trop volumineux, trop cher, interfèrent trop avec d'autres tâches ou ne sont pas encore assez confortables à porter. Je suis devenu fasciné par la perspective que des gens ordinaires se transforment en super-héros de tous les jours.

    Prévenir les blessures avec des survêtements

    De mon laboratoire de recherche, Je peux traverser la rue à pied et être en deux minutes à l'hôpital des anciens combattants ou au centre médical de l'université Vanderbilt. Les infirmières et autres professionnels de la santé qui effectuent un levage intense, se pencher et porter des tâches pour soigner les patients sont susceptibles de développer des douleurs lombaires – ou peuvent déjà en souffrir. Un survêtement pourrait aider à prévenir cette douleur.

    La lombalgie est un problème complexe avec de nombreuses sources potentielles, mais une source commune est due au stress des forces répétitives sur les muscles et les disques. La plupart des adultes souffrent de douleurs lombaires à un moment de leur vie, et c'est l'une des principales causes d'incapacité physique. La prestigieuse revue médicale The Lancet a récemment publié une série en trois parties appelant tout le monde - des décideurs politiques nationaux et internationaux aux agences de financement aux chercheurs, ingénieurs et cliniciens - pour aider à améliorer l'efficacité des soins et développer de nouvelles solutions innovantes pour lutter contre cette épidémie mondiale.

    Au cours des trois dernières années, l'équipe de recherche que je dirige a développé un exosquelette ressemblant à un vêtement, qui pourrait être plus justement décrit comme des vêtements mécanisés, une exo-combinaison à ressort ou même juste une super-combinaison. Il se compose d'un gilet et d'un short faits de matériaux d'habillement courants, ainsi que des bandes élastiques en tissu d'assistance et un interrupteur qui permet au porteur d'activer ou de désactiver l'assistance de la combinaison.

    Lorsqu'il est éteint, le porteur peut se déplacer librement et pleinement, ce qui n'est généralement pas le cas avec les exosquelettes. Notre combinaison n'a ni moteur ni batterie et pèse moins de trois livres. Aucune partie de celui-ci ne dépasse du corps, il se dissimule donc facilement sous les vêtements de tous les jours.

    Une combinaison pour la cheville qui aide les muscles de la cheville lors de la marche ou de la course. Crédit :Yandell et al., 2019, CC BY-ND

    À n'importe quel moment, bien que, il peut être allumé, les bandes élastiques de la combinaison supportent donc une partie de la charge qui traverse généralement les muscles du dos de la personne. Dans une première série de tests en laboratoire, la combinaison a réduit la charge sur les muscles du bas du dos d'environ 20% pendant le levage et jusqu'à 40% pendant l'inclinaison, et il a réduit le taux de fatigue des muscles du dos de 30% à 40%, en moyenne.

    Nous avons récemment formé une entreprise dérivée de cette recherche, bien nommé HeroWear LLC, de mettre cette combinaison à la disposition des individus et des organisations qui pourraient en bénéficier. Nous prévoyons que le produit sera sur le marché en 2020. Nous avons également lancé une étude pluriannuelle financée par les National Institutes of Health pour intégrer des capteurs portables et l'apprentissage automatique dans nos survêtements. Avec ces ajouts, nous pourrons peut-être développer de futures combinaisons qui surveillent le stress sur le dos du porteur et activent automatiquement l'assistance lorsque cela est nécessaire.

    Des possibilités illimitées pour les supersuits

    Le but pour de nombreux exosquelettes est comme celui d'un bon survêtement de dessin animé - ne pas faire le travail pour son porteur, mais pour améliorer et soutenir les capacités naturelles de cette personne. Aider les muscles du dos n'est qu'un début. Nous avons également conçu une combinaison à ressort similaire pour aider les muscles de la cheville pendant la marche et la course. Cela peut aider à augmenter l'endurance ou à réduire la force sur les muscles et les tendons du mollet lorsque quelqu'un se remet d'une blessure.

    Des combinaisons similaires pourraient également être conçues pour soutenir le cou des infirmières et des chirurgiens qui se penchent en avant pendant de longues périodes pendant les procédures, ou pour réduire la fatigue des bras d'un ouvrier du bâtiment transportant des objets lourds ou d'un parent portant un enfant.

    Des équipes du monde entier explorent également une grande variété d'exosquelettes portables. Il s'agit notamment d'exosuits motorisés pour assister les jambes, les bras et les mains des personnes se remettant d'un accident vasculaire cérébral ou d'une autre blessure neurologique, exosquelettes robotiques rigides pour aider les personnes après une lésion de la moelle épinière et exosquelettes passifs à ressort pour soutenir les bras et les épaules des individus lors de la manipulation d'outils ou de travaux aériens dans les usines et les chantiers navals.

    Grâce à l'utilisation de capteurs portables et d'algorithmes biomécaniques, les survêtements peuvent même être formés pour enseigner une technique de levage appropriée ou pour fournir un entraînement en résistance pour aider à renforcer les muscles faibles et à améliorer la condition physique.

    J'espère que dans 30 ans – lorsque mes enfants auront mon âge – les survêtements améliorant les performances seront aussi courants et banals dans la société que les smartphones le sont aujourd'hui. Peut-être que les gens pourraient même oublier les incroyables super pouvoirs physiques qu'ils fournissent, et tenir pour acquis les avantages individuels et sociétaux des supersuits pour la santé, remise en forme et bien-être.

    Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.




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