Det är praktiskt taget omöjligt att veta att Mike Sassers vänstra ben är en protes – efter ett decenniums träning, han rör sig säkert och snabbt genom sina hektiska dagar som konsult och pappa.

Men när Sasser stöter på ojämn mark eller en trappa, han fokuserar mycket hårt på balans, för det är då att använda en protes kan innebära att man tumlar. I åratal, han har besökt ett maskintekniskt laboratorium vid Vanderbilt University, göra skillnad genom att testa en ny "smart" fotledsprotes som rör sig med användaren.

Vristproteser som finns tillgängliga nu är statiska, vilket innebär att användare inte kan anpassa sina fötter till olika terräng. Många svänger benprotesen utåt lite under vanlig gång för att kompensera för fötter som inte naturligt rullar genom gångrörelsen.

"Jag har provat hydrauliska anklar som inte hade någon sorts mikroprocessorer, och de har varit klumpiga, tung och oförlåtande för en aktiv person, Sasser sa. "Det här är inte det. Det lyfter faktiskt tån för dig. Det finns en klar marknad för detta."

Enheten är från Michael Goldfarbs labb, H. Fort Flowers professor i maskinteknik; professor i elektroteknik och fysikalisk medicin och rehabilitering; och medföreståndare för Centrum för rehabiliteringsteknik och hjälpmedel. Han är kanske mest känd för att ha arbetat på ett bioniskt ben med hajattackeroffret Craig Hutto och senare utvecklat världens första lätt bärbara, bärbar robot – Indego exoskelettet.

Ankeln har en liten motor, ställdon, sensorer och chip som arbetar tillsammans för att antingen anpassa sig till ytan som foten kommer i kontakt med eller förbli stationära, beroende på vad användaren behöver.

Goldfarb sa att problemet med att hitta fungerande fotlederproteser är så genomgripande att många amputerade bara bär en typ av sko - vilken som än fungerar bäst med sin protes.

"Vår fotledsprotes är intelligent, så att du kan bära en klädsko, en löparsko, en lägenhet – vad du än vill – och fotleden anpassar sig, " sa Goldfarb. "Du kan gå uppför sluttningar, nerför sluttningar, uppför trappor och nerför trappor, och enheten tar reda på vad du gör och fungerar som den ska."

Harrison Bartlett, en Ph.D. student i Goldfarbs labb, arbetar med Sasser, samla in feedback från sensorerna och göra justeringar baserat på både data och Sassers användarupplevelse.

Som deltagare i National Science Foundations I-Corps-program för blivande entreprenörer, Bartlett intervjuade också nästan 100 potentiella användare för att förstå vad som skulle göra fotleden till en framgång. Hans team hoppas kunna kommersialisera fotleden inom de närmaste åren.

"Jag pratade med en person vars favoritrestaurang låg högst upp på en lång trappa, så de har inte ätit där på 10 år, ", sa han. "En annan satt på bänkar i en nöjespark medan deras familj njöt av åkattraktioner eftersom de inte kunde vara säkra på att navigera det med sin protes. Vi vill återföra människor till någon av de livsaktiviteter de vill göra."