استلهم مهندس من جامعة بريستول فكرة تطوير حذاء ذكي يساهم في الحفاظ على توازن كبار السن وتقليل خطر السقوط، بعد أن لاحظ معاناة معلمه البالغ من العمر 89 عاماً أثناء المشي.
الحذاء يعتمد على نعل داخلي مزود بمئات أجهزة الاستشعار الدقيقة التي تجمع بيانات مباشرة عن طريقة المشي، ويتم تحليلها عبر هاتف محمول أو جهاز لوحي لمراقبة التوازن والكشف المبكر عن احتمالات السقوط.
ارتدى النموذج الأولي للحذاء بيتر لانغلوا، المعلم الذي ألهم الدكتور جيايانغ لي، المحاضر في الهندسة الكهربائية، لتصميم هذا الابتكار بعد ملاحظته قرب معلمه من فقدان التوازن أثناء السير.
أكد لي أن معلمه كان داعماً له منذ بداية دراسة الدكتوراه، قائلاً: "رغم تقدمه في العمر، لا يزال يراجع أوراق مجموعتنا البحثية بدقة، وذهنه ما زال حاداً، وتفانيه مصدر إلهام كبير بالنسبة لي".
وأوضح الباحث أن ملاحظة المعلم دفعت إلى التفكير في المخاطر الكبيرة التي قد يواجهها كبار السن، خصوصاً من يعيشون بمفردهم، متسائلاً عما إذا كانت تقنيات أشباه الموصلات يمكن أن تقدم حلاً عملياً لهذه المشكلة.
سبق أن طور لي أجهزة استشعار متقدمة لقياس وظائف الرئة بدقة، ما قاده إلى تطبيق تقنية مشابهة لتحليل أنماط المشي، حيث يمكن لرسم خرائط دقيقة لحركة القدمين أن يكشف مبكراً احتمالات السقوط، مما يساعد المستخدمين على الحفاظ على استقلاليتهم داخل منازلهم.
تستند التقنية إلى شريحة إلكترونية متطورة تقرأ بيانات 253 مستشعراً مثبتة في النعل في الوقت نفسه، وتستخدم هذه البيانات لإنشاء صور تبين نقاط الضغط على القدم وتقييم مدى استقرار المشي.
حرص الباحث على جعل الجهاز سهل الاستخدام، إذ يعمل ببطارية منخفضة الطاقة تتيح التشغيل لمدة تصل إلى ثلاثة أشهر قبل الحاجة لإعادة الشحن، كما يمكن ربطه بأجهزة صغيرة مثل الهواتف المحمولة أو الساعات الذكية.
أكد لي أن منع السقوط يمثل تحدياً صحياً كبيراً لكبار السن، مشيراً إلى أن القدرة على التنبؤ بالسقوط قبل حدوثه قد تحسن جودة حياتهم بشكل كبير، وأضاف أن معلمه تأثر كثيراً بالفكرة وأعرب عن سعادته بإمكانية تصنيع الحذاء لمساعدة أعداد كبيرة من الأشخاص.
سيتم عرض الجوانب العلمية للجهاز خلال مؤتمر معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات أمام خبراء الصناعة، بهدف تمهيد الطريق لتطويره تجاريًا.
أوضح الباحث أن التصميم قابل للإنتاج بكميات كبيرة وبتكلفة منخفضة، ما قد يتيح توفير حذاء ذكي يُحدث نقلة نوعية في رعاية كبار السن، وتشمل المرحلة المقبلة إجراء تقييمات سريرية موسعة للتحقق من دقة الجهاز في التنبؤ بخطر السقوط، إلى جانب التعاون مع شركاء من القطاعين الطبي والصناعي لتحويل الابتكار إلى منتج جاهز للاستخدام على نطاق واسع.