Un dispozitiv cu arcuri, atașat la nivelul picioarelor, ar putea să crească viteza unui alergător cu peste 50%, fără aport extern de energie, potrivit unui nou studiu realizat de către cercetătorii americani.
Amanda Sutrisno și David J. Braun, din cadrul Universității Vanderbilt, spun că un astfel de dispozitiv ar permite utilizatorilor să furnizeze energie, prin comprimarea și creșterea simultană a rigidității arcurilor, în momentul în care acesta este în aer.
În momentul atingerii pământului, energia stocată în arcuri s-ar elibera, redirecționând impulsul vertical al purtătorului în scopul propulsării în direcția dorită.
„Proiectul nostru se focusează pe exploatarea potențialului de creștere a performanței umane, prin intermediul exoscheletelor robotice”, au scris cercetătorii într-o lucrare publicată în revista Science Advances.
„Rezultatele noastre pot contribui la dezvoltarea noilor tehnologii de dispozitive, menite să îmbunătățească performanțele dezvoltate din sport, operațiuni de salvare și forțe de ordine sau alte situații în care oamenii au nevoie de o viteză de mișcare mai mare”, continuă cercetătorii.
Atleții de top au înregistrat o viteză maximă de alergare de 12,3 metri pe secundă, dar Sutrisno și Braun afirmă că protezele cu arcuri ar putea permite unei persoane care nu face sport, în mod regulat, să atingă viteze de aproximativ 11 metri pe secundă.
Pentru a investiga modul optim de valorificare a energiei, în obținerea unei viteze de alergare îmbunătățită, cercetătorii au folosit un model cu arcuri de rigiditate variabilă, pentru a prezice viteza maximă pe care oamenii ar putea să o atingă, fără energie externă, luând în calcul pierderile de energie din timpul contactului cu solul și limitările membrelor fiecărui utilizator în parte.
Ei au prezis relații optime între viteza de rulare, rigiditate, rezistența arcului și timpul de contact cu solul, în timpul deplasării cu viteză mare. Ulterior, au conceput un dispozitiv, în care arcurile susțin corpul și nu membrele, prevenind astfel pierderile de energie, din momentul în care se realizează contactul cu solul.
Există, totuși, un inconvenient. Pentru ca acest proiect să devină realitate, oamenii de știință trebuie să proiecteze un nou tip de arc, cu capacitate energetică mai mare.
Cu toate acestea, Sutrisno și Braun spun că sunt încurajați de recordurile de viteze atinse în cadrul ciclismului și patinajului, datorită progreselor tehnologice.
