Thiết bị đeo giúp giảm 90% trọng lượng áo giáp
Một nhóm nhà nghiên cứu của Vanderbilt phát triển một thiết bị đeo nhẹ giúp chuyển trọng lượng áo giáp khỏi vai và lưng của binh lính, giảm đau và nguy cơ chấn thương.
Một nghiên cứu mới, “Thiết bị phân bổ trọng lượng đeo giảm nguy cơ chấn thương: Lượng áo giáp giảm tải khác nhau ảnh hưởng đến cơ sinh học và sự thoải mái như thế nào”, được công bố trên tạp chí Applied Ergonomics. Nghiên cứu được dẫn dắt bởi Paul Slaughter, Tiến sĩ Đại học Vanderbilt; và Karl Zelik, Phó giáo sư kỹ thuật cơ khí. Slaughter và Zelik, hợp tác với kỹ sư nghiên cứu cao cấp Chad Ice của Đại học Vanderbilt, cũng đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế cho thiết bị phân phối trọng lượng đeo này.
Lợi ích tiềm năng cho binh lính và sự hợp tác
Zelik cho biết: “Chúng tôi thấy thiết bị này có thể giúp giảm chấn thương cơ xương và đẩy nhanh quá trình phục hồi sau chấn thương lưng ở môi trường xa, điều này giúp binh lính duy trì hiệu quả chiến đấu. Chúng tôi mong muốn kết nối với quân đội và những chương trình có thể hưởng lợi từ khả năng này, đồng thời cũng hoan nghênh những cơ hội phát triển hợp tác, chuyển dịch để tinh chỉnh và thử nghiệm thêm thiết bị này”.
Đây không phải là lần đầu tiên phòng thí nghiệm của Zelik áp dụng chuyên môn về cơ sinh học và công nghệ đeo hỗ trợ quân nhân. Từ năm 2021-2022, phòng thí nghiệm của Zelik đã hợp tác chặt chẽ với binh sĩ thuộc Sư đoàn Nhảy dù 101. Họ cùng nhau phát triển một bộ đồ ngoài (loại thiết bị hỗ trợ nâng đỡ có thể đeo được) giúp giảm chấn thương cơ xương và tăng cường sức bền cho binh sĩ trong hoạt động thực địa đòi hỏi thể lực liên quan đến việc duy trì và xử lý vật liệu thủ công.
Công nghệ bộ đồ ngoài này sau đó được thương mại hóa thành bộ đồ ngoài Apex 2 bởi công ty con HeroWear của Vanderbilt. Những bộ đồ ngoài này hiện hỗ trợ hàng ngàn công nhân dân sự - những người thường xuyên phải cúi gập người và nâng vật nặng - cũng như quân nhân tại Hoa Kỳ và quân đội nước ngoài. Trong khi bộ đồ ngoài hỗ trợ việc uốn cong và nâng người, thiết bị phân bổ trọng lượng mới này giúp giảm bớt trọng lượng nặng nề của áo giáp khi đứng thẳng, đi bộ và ngồi. Thiết bị mới hoạt động bằng cách chuyển hướng một phần hoặc toàn bộ trọng lượng của áo giáp từ vai và lưng về hông.
Trong loạt thử nghiệm với cựu chiến binh Hoa Kỳ, Zelik và nhóm của ông đã thử nghiệm giảm tải tới 90% trọng lượng áo giáp và nhận thấy sự thoải mái và dễ chịu hơn đáng kể khi đứng và đi bộ, đồng thời không có tác động tiêu cực đến tư thế hoặc hoạt động của cơ. Slaughter nói: “Tôi rất hào hứng với tiềm năng của công nghệ này trong việc giúp quân nhân giảm bớt gánh nặng cho vai và lưng, đồng thời vẫn cho phép họ hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình”.
Các tính năng thiết kế và khả năng sử dụng
Phần lớn sự đổi mới và sở hữu trí tuệ làm nền tảng cho thiết bị này liên quan đến tính năng thiết kế, chẳng hạn như các bộ phận chịu lực có thể thu vào, giúp thiết bị này trở nên thiết thực và dễ sử dụng ngoài thực địa. Nguyên mẫu hiện tại chỉ nặng khoảng 900g, có thể điều chỉnh độ ngả lưng mà không cần động cơ hay pin, bao gồm tính năng tháo lắp nhanh chóng trong trường hợp khẩn cấp, đồng thời cho phép binh lính duy trì sự nhanh nhẹn và tự do di chuyển tối đa.
Khả năng sử dụng cao là kết quả của quy trình thiết kế lấy người dùng làm trung tâm và sự hợp tác chặt chẽ với binh lính và chuyên gia về lĩnh vực quân sự của Quân đội. Chấn thương do sử dụng lưng quá mức là một trong những chấn thương phổ biến nhất trong quân đội Hoa Kỳ, ảnh hưởng đến gần 1/5 binh sĩ đang tại ngũ mỗi năm.
Việc mặc áo giáp kéo dài có liên quan đến việc tăng gấp 4 lần nguy cơ đau lưng dưới, một vấn đề cũng thường gặp ở cảnh sát mặc áo giáp. Zelik, người gần đây được Vanderbilt vinh danh là Nhà đổi mới bậc thầy vì những đóng góp của ông trong việc chuyển đổi nghiên cứu thành ứng dụng thương mại, rất lạc quan về tiềm năng chuyển đổi công nghệ và tác động xã hội.