Une innovation portable révolutionnaire qui allège le fardeau des gilets pare-balles

Des chercheurs de Vanderbilt ont développé un dispositif portable léger qui transfère le poids du gilet pare-balles des épaules et du dos des soldats, contribuant à réduire la douleur et le risque de blessure.

Une nouvelle étude a récemment été publiée dans la revue Applied Ergonomics présentant cette nouvelle technologie et démontrant des preuves initiales de son efficacité.

L’étude de recherche a été dirigée par Paul Slaughter, un récent docteur de Vanderbilt, et Karl Zelik, professeur associé de génie mécanique. Slaughter et Zelik, en partenariat avec l’ingénieur de recherche principal de Vanderbilt Chad Ice, ont également déposé un brevet pour ce dispositif portable de répartition de poids.

« Nous voyons des opportunités pour ce dispositif d’aider à réduire les blessures musculo-squelettiques et à accélérer la récupération après des blessures dorsales dans des environnements avancés, ce qui pourrait aider les soldats à rester efficaces, explique Zelik. Nous sommes impatients de nous connecter avec le personnel et les programmes militaires qui pourraient bénéficier de cette capacité, et nous accueillons les opportunités de développement collaboratif et translationnel pour affiner et tester davantage ce dispositif.»

Ce n’est pas la première fois que le laboratoire de Zelik applique son expertise en biomécanique et en technologie portable pour soutenir les militaires. De 2021 à 2022, le laboratoire de Zelik a étroitement collaboré avec les soldats de la 101e division aéroportée. Ensemble, avec le financement du programme Pathfinder de l’Armée, ils ont développé un exosquelette (une capacité portable d’assistance au levage) pour réduire les blessures musculo-squelettiques et améliorer l’endurance du soldat lors d’opérations de terrain physiquement exigeantes liées au soutien et à la manutention manuelle de matériel. Cette technologie d’exosquelette a ensuite été commercialisée sous le nom d’exosquelette Apex 2 par la société dérivée de Vanderbilt HeroWear . Ces exosquelettes soutiennent désormais des milliers de travailleurs civils qui se penchent et soulèvent des charges pour gagner leur vie, ainsi que des militaires aux États-Unis et dans des armées étrangères alliées.

Alors que cet exosquelette aidait pour la flexion et le levage, ce nouveau dispositif de répartition de poids soulage du poids lourd du gilet pare-balles lors de la station debout, de la marche et de la position assise. Le nouveau dispositif fonctionne en redirigeant une partie, ou la totalité, du poids du gilet pare-balles des épaules et du dos vers les hanches. Lors d’essais avec des vétérans de l’armée américaine, Zelik et son équipe ont testé le délestage de jusqu’à 90 % du poids de l’armure et ont constaté un soulagement significatif et un meilleur confort pendant la station debout et la marche, sans impact négatif sur la posture ou l’activité musculaire. Ces travaux ont été soutenus par une subvention Scaling Success de l’Université Vanderbilt.

« Je suis enthousiasmé par le potentiel de cette technologie pour aider les militaires à soulager leurs épaules et leur dos, tout en leur permettant de continuer à pleinement accomplir leur travail », déclare Slaughter.

Une grande partie de l’innovation et de la propriété intellectuelle sous-jacente à ce dispositif concerne des caractéristiques de conception, telles que les éléments porteurs rétractables, qui le rendent pratique et facile à utiliser sur le terrain. Le prototype actuel pèse seulement 900 grammes, offre un soulagement dorsal ajustable sans moteur ni batterie, comprend des fonctionnalités de désengagement et de libération rapides pour les situations d’urgence, et permet aux soldats de conserver toute leur agilité et leur liberté de mouvement. La grande facilité d’utilisation est le résultat d’un processus de conception centré sur l’utilisateur et d’une collaboration étroite avec des soldats et des experts de l’Armée.

Les blessures de surmenage du dos sont parmi les plus courantes dans l’armée américaine, touchant près d’1 soldat d’active sur 5 chaque année. Le port prolongé de l’armure est lié à une multiplication par quatre des douleurs lombaires, un problème également observé chez les policiers qui portent des gilets pare-balles.

Zelik, récemment honoré par Vanderbilt en tant que Maître Innovateur pour ses contributions à la traduction de la recherche en applications commerciales, est optimiste quant au potentiel de transfert technologique et d’impact sociétal.

Article : « Wearable weight distribution devices for reducing injury risk: How varying amounts of body armor offloading affect biomechanics and comfort » – DOI : S0003687025001498

Source : Vanderbilt U.