Cầu thang bộ thông minh giúp những người mắc bệnh xương khớp đi lại dễ dàng hơn

Leo cầu thang bộ chưa bao giờ là việc dễ dàng đối với những người đau khớp, trật đĩa đệm cũng như người già và phụ nữ mang thai. Các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia mới đây đã tạo ra một loại cầu thang tái chế năng lượng, lưu trữ năng lượng mỗi lúc bạn đạp lên nó trong lúc đi xuống, rồi dùng lực ấy hỗ trợ đẩy chân bạn lên khi bạn leo lên cầu thang.

Loại cầu thang thông minh này giảm thiểu sức ép của lực lên đầu gối và mắt cá chân nhờ có lò xo và cảm biến áp lực được tích hợp thêm. Đây sẽ là loại cầu thang cho phép bạn leo lên xuống hàng ngày mà không tốn quá nhiều sức lực.

Lena Ting, một trong các nhà nghiên cứu tại Viện Công nghệ Georgia cho biết: “Việc đi xuống cầu thang giống như việc bạn nháy chân phanh khi vít ga động cơ xe khi chưa vào số vậy”.

“Chân bạn sử dụng rất nhiều năng lượng trên mỗi bước đạp xuống cầu thang để tránh việc toàn bộ thân thể ngã xuống do mất thăng bằng. Cầu thang thông minh này sẽ lưu trữ chỗ năng lượng ấy thay vì để phí nó”.

So với việc đi bộ trên nền đất phẳng, việc dùng cầu thang cần tới hoạt động của đầu gối nhiều hơn gấp tới 3 lần. Và hiển nhiên, với những người đau khớp, yếu cơ hay suy giảm chức năng xương khớp, thì việc leo cầu thang sẽ cực kì khó khăn và nặng nề.

Ta đã có thang máy, thang nâng để giúp đỡ những người kém may mắn, nhưng những hệ thống như vậy rất tốn kém mà lại yêu cầu phải phá hủy cấu trúc căn nhà để mà lắp đặt. Chưa kể những hệ thống thang máy ấy rất ngốn điện, và càng chưa kể tới việc dựa dẫm nhiều vào cầu thang, các chức năng xương khớp của ta cũng sẽ rệu rã do không được hoạt động nhiều.

Theo như nghiên cứu và ngược lại với những gì ta vẫn tin, đó là leo lên cầu thang lại là phần dễ. Leo xuống mới là khó, khi mà cơ thể ta dành nhiều năng lượng hơn để giữ thăng bằng cho toàn bộ cơ thể khỏi ngã.

“Chúng tôi chợt nhận ra rằng năng lượng dùng để đi xuống cầu thang khá là phí phạm. Bạn dùng năng lượng để giữ cho người không ngã, và tôi nghĩ rằng nếu lưu giữ được chỗ năng lượng thừa đã dùng vào việc này, bạn sẽ có thêm năng lượng giúp mình lúc leo lên cầu thang”, đồng tác giả nghiên cứu loại cầu thang hiện đại trên, Karen Liu cho hay.

Trên loại cầu thang này, mỗi bước bạn đi xuống, lò xo và cảm biến áp lực bên trong sẽ phản hồi lại, nén xuống và khóa lại ở một vị trí cân bằng với bước xuống tiếp theo, giữ lại phần năng lượng bạn đã dùng khi đi xuống. Và khi bạn đi lên, móc khóa sẽ mở ra, nâng chân bạn lên trợ giúp việc leo cầu thang cho đỡ mệt.

Khi họ thử mẫu cầu thang này trên 9 người khác nhau, đội ngũ nghiên cứu thấy rằng việc leo cầu thang này làm cho đầu gối ta “dễ thở” hơn 37% so với cầu thang thông thường. Nghiên cứu cũng cho thấy áp lực đặt lên mắt cá chân của ta giảm 26%, khi mà 9 người thử đi xuống cầu thang.

“Hệ thống lò xo trong cầu thang hoạt động thay mắt cá chân, có tác dụng như một tấm đệm và một loại phanh cho chân”, Yun Seong Song từ đội ngũ nghiên cứu nói.

Loại cầu thang mới này vừa có giá rẻ, vừa tiết kiệm điện mà lại là cải tiến cực kì hữu hiệu với những người đang mắc bệnh xương khớp, những người đang gặp chấn thương ở chân hay hỗ trợ những bà mẹ đang mang thai. Nó được quảng bá là có thể được lắp đặt tạm thời và tháo gỡ dễ dàng, ít nhất là dễ dàng hơn lắp một cái thang máy ở trong nhà.

Khánh Duy (Theo Science Alert/PBS)