Экзоскелет с пружинами гипотетически может удвоить скорость бега

Несколько исследователей из Университета Вандербильта предложили метод создания устройства, которое позволяло бы людям бегать почти вдвое быстрее, чем это возможно. В своей статье, опубликованной в журнале Science Advances, Аманда Сутрисно и Дэвид Браун описывают свою идею такого устройства и то, что требуется для его воплощения в жизнь.

Предыдущие исследования показали, что среднестатистический человек может бегать примерно со скоростью 24 километра в час. Мировой рекордсмен Усэйн Болт разогнался до скорости скоростью 12,3 метра в секунду. Но такие скорости не очень впечатляют по сравнению с животными – конечно, большинство из них бегают на четырех ногах. Однако люди нашли способ улучшить свою скорость, используя только свою силу и велосипеды.

Но может быть и другой путь. В этом новом исследовании Сутрисно и Браун показали, что вполне возможно, что человек сможет бегать так же быстро, как и человек, едущий на велосипеде, используя специальное устройство. Когда человек бежит, его ноги по очереди витают в воздухе на короткое время – когда нога ничего не делает для ускорения бега .

Идея, представленная Сутрисно и Брауном, заключается в создании устройства, которое прикрепляется к телу и служит в качестве вспомогательного средства. Устройство будет иметь пружины, по одной на каждую ногу. Пружины будут тянуть ноги во время пробежки. Коленный сустав служит шарниром, который удлиняет ногу – именно во время этого растяжения пружина будет тянуть, накапливая энергию, которая может быть израсходована, когда нога вернется на землю. Затем эта энергия будет сочетаться с нормальной мышечной энергией, что позволит ступне отталкиваться сильнее, чем обычно, от земли, продвигая человека вперед быстрее, чем он мог бы сделать самостоятельно. Когда исследователи проводили симуляции с таким устройством, они обнаружили, что оно может помочь людям бегать почти в два раза быстрее, чем обычно.

К сожалению, с этой идеей связана определенная проблема: таким материалам, как углеродное волокно, не хватает способности удерживать энергию, которая была бы необходима для реализации устройства, которое разработала команда ученых. Необходимо разработать что-то новое, прежде чем они смогут проверить свою идею в реальном мире.