Rutgersin yliopiston insinöörit ovat tehneet kengän, joka tutkii kävelyä ja ottaa sähkönsä askelista. Prototyyppiä johti biolääketieteen insinööri Simiao Niu. Tutkimus on julkaistu Science Advances -lehdessä.
Kengässä ei ole ladattavaa akkua. Pohjassa oleva laite tekee sähköä askeleen paineesta ja kitkasta. Ilmiötä kutsutaan tribosähköksi. Sähkö tulee epätasaisina pulsseina. Tutkijat rakensivat virtapiirin, joka muuttaa sen käyttökelpoiseksi. Käyttöön saatu energia kasvoi enimmillään 120-kertaiseksi tavalliseen tapaan verrattuna.
Kiihtyvyysanturi mittaa jalan liikettä kolmella suunnalla. Pieni suoritin luokittelee 15 sekunnin pätkät tekoälyn avulla. Vaihtoehdot ovat hidas kävely, nopea kävely, juoksu ja portaiden nousu. Tulos näkyy kengässä olevalla näytöllä. Laskenta tehdään kengässä. Raakadataa ei lähetetä koko ajan puhelimeen, tietokoneelle tai pilveen.
Ensimmäinen malli katsoi 21 liikkeen piirrettä ja osui 98,1 prosentissa tapauksista. Se ei mahtunut pienen suorittimen muistiin. Kevyempi malli käyttää kolmen akselin vaihtelua. Se osui 95,4 prosentissa, toimi noin 15 kertaa nopeammin ja vei noin kuudesosan aiemmasta virrasta. Anturi ja tekoäly kuluttivat yhdessä 86 mikrowattia. Laboratoriossa jo hidas kävely riitti koko järjestelmälle.
Kenkä laskee askeleita ja arvioi energiankulutusta. Se ei ole vielä lääkinnällinen laite. Se ei tunnista sairautta, ennusta kaatumista eikä kerro, toimiiko hoito. Aineisto tuli neljältä terveeltä vapaaehtoiselta, jotka olivat 23-26-vuotiaita. Laitetta ei ole testattu ikääntyneillä eikä liikehäiriötä sairastavilla.
Tutkijat toivovat, että kenkä voisi myöhemmin seurata esimerkiksi Parkinsonin tautia, selkäydinvammaa tai aivovammaa. Kävelyn muutos voi kertoa sairauden etenemisestä, kaatumisriskistä tai kuntoutumisesta. Siihen tarvitaan vielä lisätestejä.
