In einigen Rehabilitationseinrichtungen und Labors werden bereits Unterkörper-Exoskelette und Exo-Anzüge zur Verbesserung der Gehfähigkeit bei Schlaganfallpatienten, älteren und jungen Menschen mit Zerebralparese oder anderen Behinderungen eingesetzt. Aber die vielleicht verlockendste und ärgerlichste aktuelle Wissenschaft betrifft Exoskelette für den Rest von uns, einschließlich junger und gesunder Menschen. In diesem Forschungsbereich entwickeln Wissenschaftler Exoskelette, um die Energiekosten des Laufens und Gehens zu senken und diese Aktivitäten weniger ermüdend, physiologisch effizienter und möglicherweise angenehmer zu machen.
Bisher scheinen die ersten Ergebnisse vielversprechend. In einer Reihe von Studien, die letztes Jahr im Biomechatronics Lab der Stanford University durchgeführt wurden (und teilweise von Nike, Inc. finanziert wurde), fanden Forscher heraus, dass College-Studenten auf einem Laufband etwa 15 Prozent effizienter als normal laufen konnten, wenn sie eine anpassbare Prototypenversion trugen eines Unterschenkel-Exoskeletts. Diese Exoskelette verfügen über einen motorbetriebenen, leichten Rahmen, der um die Schienbeine und Knöchel der Läufer geschnallt wird, und eine Kohlefaserstange, die in die Schuhsohlen eingesetzt wird. Zusammen reduzieren diese Elemente die Kraft, die die Beinmuskulatur der Läufer aufbringen muss, um sie vorwärts zu bewegen. Auf realen Pfaden und Trails könnten wir mit den Geräten mindestens 10 Prozent schneller laufen als alleine, schätzen die Autoren der Studie.
Ein leicht optimiertes Gerät steigerte laut einem separaten Experiment des Stanford-Labors, das im April veröffentlicht wurde, ebenfalls die Geschwindigkeit junger Menschen beim Gehen. In dieser Studie gingen die Schüler im Durchschnitt etwa 40 Prozent schneller, wenn sie einen angetriebenen Exoskelett-Prototyp trugen, während sie etwa 2 Prozent weniger Energie verbrannten.
Im Wesentlichen könnte die Exoskelett-Technologie als “analog zu E-Bikes” betrachtet werden, aber zum Gehen, nicht zum Treten, sagte Steven Collins, Professor für Maschinenbau in Stanford und leitender Autor der neuen Studien. Durch die Reduzierung des Bewegungsaufwands könnten uns die angetriebenen Maschinen theoretisch dazu ermutigen, uns mehr zu bewegen, vielleicht zu Fuß zu pendeln, mit natürlich schnelleren Ehepartnern oder Freunden abzuhängen oder vorbeizukommen und Orte zu erreichen, die ansonsten entmutigend hügelig oder weit entfernt erscheinen könnten.
Sie könnten es unseren Muskeln sogar ermöglichen, unsere Mobiltelefone mit Strom zu versorgen, so eine der überraschenderen neuen Exoskelett-Studien. In diesem Experiment, das im Mai in Science veröffentlicht wurde, trugen gesunde, junge Freiwillige der Queen’s University in Kingston, Ontario, ein Exoskelett, das einen Rucksack mit einem kleinen Generator enthielt, der an Kabeln befestigt war, die bis zu ihren Knöcheln herunterliefen.