Xe lăn hoặc xe lăn điện được thiết kế dành cho người cao tuổi hoặc người khuyết tật. Với sự tiến bộ của công nghệ và nhu cầu thay đổi của nhóm người dùng xe lăn và xe lăn điện, trọng lượng nhẹ của xe lăn và xe lăn điện đang là một xu hướng chủ đạo. Vật liệu hợp kim nhôm titan hàng không đang dần được cải tiến. Hiện nay, vật liệu sợi carbon nhẹ hơn đang dần được ứng dụng vào ngành công nghiệp xe lăn.

Để đáp ứng các nhu cầu đa dạng của người khuyết tật trong sinh hoạt hàng ngày và di chuyển, thiết kế và sản xuất xe lăn ngày càng hướng đến thiết kế nhẹ, đa chức năng, thông minh và nhân văn. Tuy nhiên, đồng thời, sự tiện lợi, an toàn và thoải mái của xe lăn cũng phải được đảm bảo hiệu quả. Trọng lượng nhẹ, độ bền cao, khả năng chống ăn mòn và khả năng hấp thụ sốc tốt là những yếu tố chính cần cân nhắc khi lựa chọn vật liệu làm xe lăn.

Cáclàm nhẹ trọng lượng của xe lăn, lực cản càng nhỏ. Về cơ bản, nó dựa vào sức người của người chăm sóc hoặc người sử dụng xe lăn để di chuyển. Xe lăn càng nhẹ thì gánh nặng của người điều khiển càng ít, đặc biệt là đối với chính người sử dụng xe lăn, những người chủ yếu được điều khiển bởi sức mạnh của phần thân trên. Đối với xe lăn, khi xe lăn nhẹ hơn, gánh nặng lên vai và cổ tay của người điều khiển không quá lớn, điều này có ý nghĩa rất lớn đối với bệnh nhân. Ngay cả xe lăn điện cũng có dung lượng pin hạn chế. Bản thân xe lăn càng nhẹ thì tuổi thọ pin càng dài.

Tại sao vật liệu thân xe lăn phải có độ bền cao? Như đã đề cập ở trên, tính phức tạp và linh hoạt của cơ cấu chuyển động xe lăn đòi hỏi vật liệu của bản thân xe lăn phải đạt đến một độ bền nhất định. Khi độ bền được đảm bảo, trọng lượng của vật liệu có thể được giảm xuống trong cùng điều kiện hiệu suất cơ học, từ đó hiện thực hóa trọng lượng nhẹ của xe lăn.

Khả năng chống ăn mòn của vật liệu xe lăn không thể bị bỏ qua. Hầu hếtngười ngồi xe lănKhả năng tự chăm sóc kém, và các vấn đề sinh lý như tiểu không tự chủ thỉnh thoảng xảy ra. Đôi khi, họ cũng phải đối mặt với tình trạng ô nhiễm hoặc xói mòn của một số loại thuốc. Hầu hết xe lăn sẽ được sử dụng ngoài trời và tiếp xúc với tia cực tím. Khi tiếp xúc với mưa hoặc sử dụng xen kẽ trong môi trường nhiệt độ cao và thấp, vật liệu có khả năng chống ăn mòn kém dễ bị gỉ sét và oxy hóa bề mặt, ảnh hưởng đến độ ổn định và vẻ đẹp của khung xe lăn.

Để đạt được các mục tiêu về trọng lượng nhẹ, sự tiện lợi, thoải mái và khả năng chống ăn mòn, xe lăn phải bắt đầu từ vật liệu. Sau nhiều năm phát triển, vật liệu thân xe lăn ngày càng phong phú, từ khung ống thép ban đầu đến các dạng vật liệu đa dạng như hợp kim nhôm, hợp kim titan, hợp kim magie, sợi carbon và các vật liệu composite khác.

Mặc dù thép có công nghệ sản xuất tiên tiến và chi phí thấp, nhưng vẫn không thể đáp ứng yêu cầu cao về trọng lượng nhẹ của con người. Hợp kim nhôm tuy tương đối nhẹ, nhưng vẫn cần phải lắp ráp bằng phương pháp hàn hoặc tán đinh, và yêu cầu thiết kế của xe lăn siêu nhẹ là càng nhẹ càng tốt trong khi vẫn duy trì tính toàn vẹn của kết cấu khung.

Vật liệu composite sợi carbon có mật độ thấp, cường độ riêng cao, khả năng chống ăn mòn và chống mỏi tốt, đồng thời có thể xây dựng các cấu trúc tổng thể phức tạp thông qua khuôn đúc tích hợp, đây là vật liệu nhẹ lý tưởng cho xe lăn cao cấp.

Mặc dù chi phí cao của vật liệu composite sợi carbon hạn chế khả năng ứng dụng rộng rãi ở một mức độ nhất định, nhưng những ưu điểm về hiệu suất như trọng lượng nhẹ, độ bền cao và sự thoải mái có thể đáp ứng nhu cầu của một số người dùng cao cấp.