新型老人防摔神器 锤打不怕箭射不穿

2018-04-10 08:45 来源:广州日报 
2018-04-10 08:45:11来源:广州日报作者:责任编辑:孙佳涵

  科技前沿

  在世界范围内,跌倒是老年人伤残和死亡的重要原因之一,因为平衡功能下降、骨头脆弱,老年人跌倒发生率很高且后果严重。一项对美国和欧洲超过12.2万人进行的调查发现,那些髋骨骨折的患者受伤后的死亡风险增加2.78倍,即使是8年前受的伤,髋骨骨折的人死亡风险仍会增加2倍。数据显示,英国医疗保险系统每年为髋骨骨折支付的医疗费用超过20亿英镑。在我国,65岁以上老年人跌倒死亡也是该人群因伤害致死的第一位原因。

  有鉴于此,国外一些科研团队和医疗器械公司致力于开发防撞、防摔材料或防摔器具,以期减少摔倒给老人带来的伤害,其中新型材料Armourgel的防撞击性能比同类型材料提升1倍,把它垫在西瓜上,用锤子无法击碎西瓜;而一款能在80毫秒内充气的防摔充气腰带号称能够吸收摔倒时产生的90%的撞击力。

  广州日报全媒体记者温俊华 编译

  Armourgel:锤打不怕箭射不穿

  在测试视频中,一块巴掌大小的长方形凝胶材料向人们展示着强大的防护功能:把它套在手上,用手随便击打桌子锐角而无痛感;把它垫在西瓜上,用锤子无法击碎西瓜(见右上小图);把它垫在气球上,用箭也射不穿气球。这种凝胶材料,就是新型防护材料Armourgel。

  几年前,有感于新型材料市场巨大而预防伤害于未然的防护材料缺乏,毕业于伦敦帝国理工学院的新型纺织材料专家丹尼尔·帕兰开始研发Armourgel。“到2022年,智能材料的市场规模将达到802亿美元,智能材料将对医疗诊断和治疗产生重大影响,但它们是否也可以用来预防尚未发生的健康问题呢?”丹尼尔·帕兰说。由此,他瞄准了新型防摔、防撞击材料。

  Armourgel由两种人造材料组成:一种是聚硼二甲基硅氧烷,它是一种应变速率敏感材料,柔软且易流动,可以随着身体的肌肉组织移动,当人体受到撞击的时候,它会瞬间变硬;另一种是拉胀材料,拉胀材料在受到撞击后,其内部的分子结构就会折叠。

  这两种材料的协同作用,使Armourgel具备了极佳的能量吸收性能:在正常情况下,Armourgel是一种质地柔软、轻便的几何状凝胶材料,但在受到碰撞时,却能迅速变硬,把冲击的能量全部吸收。而且,Armourgel能随外界压力调整软硬度,撞击过后,无需多久,材料即可恢复柔软特性。也就是说,Armourgel可以多次使用,防止多次撞击。

  嵌入Armourgel材料的防护服。

  防摔充气腰带

  目前,Armourgel已用于开发老年人护具,保护老人免于摔倒骨折。研究人员用这种材料制作成一种轻便的内衣或衬垫放在老年人的衣服内部,可检测和吸收来自跌倒或撞击的力量,保护老人不受严重伤害。

  其中一种产品专门用于保护老人的髋骨和臀部,在英国一些医院和老年护理中心的试用测试显示,Armourgel臀部防护产品能极大提高摔伤患者的预后。试验结果显示,Armourgel的防撞击性能比同类型材料提升1倍,但却更薄更柔软,臀部防护产品最厚的部分仅9mm,厚度可根据使用者的身高和体重比例调整。Armourgel还可以拉伸,即使用户坐下来,Armourgel材料仍会处于它应该保护的人体位置。

  研究团队正在开发一个包含嵌入式电子设备的防护服版本。嵌入防护服中的一组传感器可检测用户跌倒,并向紧急服务中心或近亲发出警报。传感器还可以被用来监测使用者的步态和行走距离,构建一幅用户的行走常规数据图,构成跌倒预警系统。例如,如用户平时行动敏捷,但某一段时间系统检测到其行动缓慢且行走距离较短,就会将数据发送给紧急服务中心或近亲,以便在情况恶化之前请求帮助。

  防摔充气腰带:

  吸收90%的撞击力

  今年年初,法国Helite公司在拉斯维加斯消费者电子产品展上展出了一款充气腰带,号称产品能够吸收摔倒时产生的90%的撞击力,有效防止老年人摔伤。Helite公司位于法国的第戎市,专门经营马术、轻型飞行器飞行等极限运动所使用的各种安全气囊。

  据报道,这款腰带配备两个安全气囊,佩戴在髋骨上方,能够在屁股上方充气来吸收撞击力。Helite公司称,人类摔倒所需要的平均时间为0.4秒,而这款腰带能够在0.2秒内感知摔倒的状态,只需要80毫秒就能充满气。

  根据公司宣传,这款腰带重约1公斤,不会影响使用者的活动自由。腰带使用简单,只需要简单的操作就能够戴上,如果佩戴错误,它就会一直哔哔作响,直到位置得到修正。

  Helite公司宣称,这款腰带吸收撞击的效果大约是传统保护垫的9倍。据报道,这款腰带售价790美元,此外,人们每次摔倒之后都需要对气囊进行更换,每次更换的成本为50美元。这款充气腰带分别在今年3月和9月开始接受欧洲用户和美国用户预订。

[责任编辑:孙佳涵]

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