Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Elektronik

Hypotetisk fjederbelastet menneskelig eksoskelet kunne fordoble kørehastigheden

En sko, der kunne gøre det muligt for løbere at bruge benene i luften, kunne øge kørehastigheden betydeligt. Kredit:Amanda Sutrisno og David J. Braun / Vanderbilt University

Et par forskere ved Vanderbilt University har foreslået en metode til at skabe en enhed, der gør det muligt for mennesker at løbe næsten dobbelt så hurtigt som muligt naturligt. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Videnskab fremskridt , Amanda Sutrisno og David Braun beskriver deres idé til sådan en enhed, og hvad der kræves for at gøre det til virkelighed.

Tidligere forskning har vist, at den gennemsnitlige person kan løbe cirka 24 kilometer i timen; verdensrekordholder Usain Bolt er blevet klokket til 12,3 meter i sekundet. Men sådanne hastigheder er ikke særlig imponerende sammenlignet med andre dyr - selvfølgelig, de fleste af dem løber på fire ben. Mennesker har fundet en måde at forbedre deres hastighed på, imidlertid, kun ved at bruge menneskelig kraft - ved at bruge cykler. Men der kan være en anden måde. I denne nye indsats, Sutrisno og Braun har vist, at det kan være muligt, at et menneske kunne løbe lige så hurtigt som en person, der cyklede ved at bære en enhed, der udnytter lufttiden. Når en person løber, deres fødder skiftes til at svæve i luften i korte øjeblikke - et tidspunkt, hvor foden ikke gør noget for at fremme løb.

Ideen præsenteret af Sutrisno og Braun er at bygge en enhed, der fastgøres til kroppen for at tjene som en assist. Enheden ville have fjedre, en for hvert ben. Fjedrene ville blive trukket af benbevægelse under lufttid. Knæleddet fungerer som et hængsel, der forlænger benet - det er i løbet af den forlængelse, fjederen ville trække, oplagring af energi, der kunne bruges, når foden kommer tilbage til jorden. Denne energi vil så blive kombineret med normal muskelenergi, lader foden skubbe hårdere tilbage end normalt mod jorden, fremdrive personen hurtigere frem, end de normalt ville kunne opnå på egen hånd. Da forskerne kørte simuleringer med sådan en enhed, de fandt ud af, at det kunne hjælpe folk med at løbe næsten dobbelt så hurtigt som normalt.

Verdens hurtigste mand med supersko mod verdensrekorden på 100 m sprint (9,58 sekunder). Kredit:Amanda Sutrisno og David J. Braun / Vanderbilt University

Desværre, der er et problem med ideen:Materialer som kulfiber mangler den energiholdende kapacitet, der ville være nødvendig for at realisere den enhed, holdet har forestillet sig. Noget nyt skal udvikles, før de er i stand til at teste deres idé i den virkelige verden.

Tophastigheder af menneskedrevet bevægelse. Kredit:Amanda Sutrisno og David J. Braun / Vanderbilt University

© 2020 Science X Network