【4月2日 AFP】人間は数百万年に及ぶ進化により、エネルギー効率に優れたスムーズな歩き方を発達させることができた───しかし、米国の生体力学技術者チームはこのたび、電源不要の歩行用「外骨格」を開発し、歩行時のエネルギー消費量を約7％削減させることに成功した。研究論文が1日の英科学誌ネイチャー（Nature）に発表された。

 論文によると、ばねの力で動作するこの小型で軽量の機器は下肢に装着して使用するという。


 米カーネギーメロン大学（Carnegie Mellon University）のスティーブ・コリンズ（Steve Collins）氏は「この（7％の）差は小さいように思われるかもしれないが、人間にとって重大な変化をもたらすものだ」と語る。

 同氏によると、これは歩兵が同じエネルギー消費量で移動できる範囲を、時間と距離の面で約7％延長することに相当するという。あるいは山歩きをする際に背負って運ぶ荷物の重さ約4キロ分のエネルギー消費の削減にも匹敵するとした。

 体の動きや力を増大させることを目的とした外部装着型外骨格機器の開発には長い歴史がある。

 だが、これまでに開発された機器の重量や設計は、それ自体がエネルギー消費の原因となるケースが多かった。開発の妨げとなるこうした問題が一因となり、現在の外骨格機器の設計では、電力で動作する機器が主流になっている。だが今度は、電池の寿命やかさばる大きさなどの難題に取り組む必要が生じている。

 今回発表された最新の外骨格は、カーボンファイバー製の「力学的機器」で、片足の重さは約500グラムだ。

 それぞれ1本のばねで構成されており、ばねの両端の一方はふくらはぎの上端に巻かれたベルトに、もう一方は靴のかかとにそれぞれ固定されている。

 かかとが地面に接触すると、ばねが伸びた状態になり、極小の機械式クラッチがかみ合うことで、このエネルギーが一時的にばねに蓄えられる。かかとが引き上げられると、クラッチが外れてばねが解放される。その際にばねに蓄えられたエネルギーが放出されて、下肢を持ち上げるふくらはぎの筋肉に助力を与える仕組みだ。

 開発者らは、モーター、電池、コンピューターなどは一切搭載されていないと誇らしげに話す。将来的には、けが、脳卒中、老化などが原因で運動能力が低下した人々に適用される可能性がある。特許は取得済みだという。

 コリンズ氏は電子メールでの取材に対して、この機器の長期使用が体の他の部分の動作機構に影響を及ぼさないことを確認するために、さらに研究を重ねる必要があると説明。「人体は非常に複雑で、この種の影響を予測することは困難だ」と同氏は話している。

(c)AFP/Richard INGHAM