Per un breve periodo, Kerry Finn si sentiva come "The Terminator" o "The Six Million Dollar Man". Il 60enne camionista in pensione della contea di Salt Lake, Utah, ha perso la gamba sinistra per una malattia vascolare dovuta al diabete di tipo 2. Ma l'anno scorso, è stato uno dei 10 soggetti umani dell'Università dello Utah a testare una delle prime gambe veramente bioniche al mondo, un arto protesico autoalimentato con un processore per computer e articolazioni motorizzate nella caviglia e nel ginocchio che consentono a un amputato di camminare con più potenza, vigore e un migliore equilibrio.

"Se hai mai visto 'The Terminator, "Ecco com'era, " Finn racconta l'esperienza di testare la gamba bionica rispetto alla protesi standard che usa normalmente. "Mi ha fatto sentire come se potessi fare cose che prima non potevo fare. Ogni volta che ho fatto un passo, è stata una sensazione fantastica".

Tommaso Lenzi, assistente professore di ingegneria meccanica dell'Università dello Utah, che guida il progetto di sviluppo della "Utah Bionic Leg, " ha appena ricevuto due sovvenzioni per far progredire ulteriormente la tecnologia. Uno è un premio di 2,2 milioni di dollari dal National Institute of Health e l'altro di 600 dollari, 000 sovvenzione dalla National Science Foundation.

Meglio, più forte, Più veloce

Come gli arti bionici di un astronauta immaginario, Steve Austin, nella serie TV di successo, "L'uomo da sei milioni di dollari, " Utah Bionic Leg di Lenzi può migliorare gli amputati, più forte e veloce, anche se non necessariamente con la forza di Austin di sollevare auto o correre a 60 miglia all'ora.

Anziché, La vera gamba bionica di Lenzi ha i sensori, motori, un processore del computer e un'intelligenza artificiale che lavorano tutti insieme per dare all'utente più potenza per camminare con meno stress sul corpo rispetto a una protesi standard. Ciò significa che le persone con amputazioni, persone particolarmente anziane, può camminare molto più a lungo con la nuova gamba.

"Se cammini più veloce, camminerà più velocemente per te e ti darà più energia. Oppure si adatta automaticamente all'altezza del gradino. Oppure può aiutarti a superare gli ostacoli, "dice Lenzi.

La gamba utilizza sensori di forza e coppia progettati su misura, nonché accelerometri e giroscopi per aiutare a determinare la posizione della gamba nello spazio. Questi sensori sono collegati a un processore del computer che percepisce l'ambiente e determina i movimenti ritmici dell'utente, lunghezza del passo e velocità di camminata. Sulla base di quei dati in tempo reale, quindi fornisce energia ai motori nelle articolazioni per aiutare a camminare, alzarsi, salire le scale, o manovre intorno agli ostacoli.

"Ogni volta che fai un passo, è alimentato, e dà un certo calcio. Mi dà anche la possibilità di fare due passi alla volta salendo le scale, " dice Finn. "Con questa gamba, è meno sforzo sul mio moncone. Non devi lavorare così duramente. E toglie molto stress al corpo".

Metà del peso

Altrettanto importante, la gamba è progettata per essere di circa sei libbre, metà del peso delle altre zampe bioniche in fase di sviluppo, un enorme vantaggio per una vasta fascia demografica di amputati:gli anziani o coloro che, come Finn, ha perso un arto inferiore a causa di una malattia vascolare.

"Le persone che hanno bisogno di queste gambe bioniche sono quelle che normalmente sono le più limitate:gli anziani, "dice Lenzi.

Mentre la protesi è composta principalmente da alluminio e titanio, la costruzione leggera è più dovuta al design della gamba in cui "tutti gli elementi giocano insieme, "Dice Lenzi. "Abbiamo un modo unico di progettare gli impianti".

Per esempio, la gamba utilizza un sistema di trasmissione intelligente che collega i motori elettrici alle articolazioni. Questo sistema ottimizzato sa intuitivamente che tipo di attività l'utente vuole fare e si adatta automaticamente ad essa, come cambiare marcia su una bicicletta. The leg also uses smaller batteries to power the motor that are built into the leg.

Lenzi and his team just received the government grants to research how the leg enables a user to move better and do more. The team will also be researching how the prosthetic could be designed to better anticipate a user's movements by tracking muscle activity in the person's residual limb.

"The ability to walk is essential to your life and being able to pursue whatever you want to do. When just standing up is a pain and when walking means being afraid of falling, you just don't go on with your life and you are stuck at home, " Lenzi says. "This is about making bionics accessible for all people and not just those who are young and high performing."