Mit diesem Stiefel geht es sich leichter

Video1. April 2015, 19:00
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US-Forscher entwickeln ein Federsystem, das den Energieaufwand beim Gehen um sieben Prozent senkt

Pittsburgh/Wien - Es dauerte Millionen von Jahren, ehe unsere Ahnen einigermaßen perfekt aufrecht gehen lernten. Doch neueste Entwicklungen der Biomechanik können unserem Gehapparat immer noch ein bisschen nachhelfen, berichten US-Forscher im Fachmagazin "Nature". Ihre Erfindung reduziert den Energieaufwand beim Gehen um sieben Prozent - das ist in etwa so viel wie eine Erleichterung des zu bewegenden Körpers um fünf Kilogramm.

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Im Wesentlichen ist die von Greg Sawicki (North Carolina State University) und zwei Kollegen entwickelte Konstruktion ein sogenanntes Exoskelett, das aus einem leichten Karbonschaft besteht, der den Unterschenkel umschließt. Die Besonderheit der prothesenartigen Entwicklung ist ein spezielles, rein mechanisches Federsystem mit Kupplung, das quasi wie ein Katapult arbeitet.

"Die Feder ahmt die Bewegung der Achillessehne nach und arbeitet parallel mit der Wadenmuskulatur, um die Last darüber zu reduzieren", erklärt Sawicki. "Die Kupplung ist entscheidend, damit die Feder nur aktiviert wird, wenn der Fuß sich gerade auf dem Boden befindet, um die Energie zu speichern und dann wieder freizugeben." Während der Fuß in der Luft ist, spielt sie keine Rolle und behindert die Fuß- und Beinbewegungen in keiner Weise.

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Da die Konstruktion vor allem aus Karbonfasern besteht, wiegt sie nicht mehr als 500 Gramm - also in etwa so viel wie sehr leichte Wanderschuhe. Getestet wurde sie für die Studie in Nature von insgesamt neun Erwachsenen. Diese Versuche halfen den Forschern dabei, die ideale Härte der Feder zu ermitteln. Zu harte oder zu weiche Federn erhöhen nämlich den Energieaufwand, anstatt ihn zu reduzieren.

Sawicki sieht in der neuen Konstruktion sowohl einen theoretischen wie auch mehrere praktische Nutzen: Sie zeige auf der einen Seite, dass man selbst über die elementare Tätigkeit des Gehens biomechanisch längst noch nicht alles weiß. Auf der anderen Seite könnten Weiterentwicklungen der Konstruktion jenen Menschen beim Gehen helfen, die sich aufgrund von Verletzungen oder ihres fortgeschrittenen Alters buchstäblich schwer damit tun. (Klaus Taschwer, DER STANDARD, 2.4.2015)

  • Diese zusätzliche Achillessehne könnte Gehbehinderten helfen.
    foto: carnegie mellon university

    Diese zusätzliche Achillessehne könnte Gehbehinderten helfen.

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