Канадські інженери розробили екзоскелет, який знижує метаболічні витрати при ходьбі. У статті, опублікованій в журналі Science, вчені описує свою систему і то, як вона працює.
Сама по собі ходьба вимагає метаболічних витрат. Енергія по-різному витрачається на різні частини ступень, ніг, тазу і тулуба. Попередні дослідження також показали, що під час кожного кроку піднята в повітря нога повинна застосовувати гальмівне зусилля, коли вона приземляється, щоб людина не перекидалася вперед. Саме ця дія особливо затратна для м’язів, оскільки вони повинні напружуватися і підтримувати гальмівну силу, а також злегка розтягуватися.
У новій роботі вчені використовували гальмування механічних систем, розробивши екзоскелет, який бере на себе частину гальмування, що виникає під час ходьби, і тим самим знижує загальні метаболічні витрати при ходьбі.
При розробці екзоскелета дослідники прагнули вловлювати частину енергії, яка втрачається під час ходьби, тому вони додали невеликий генератор. У нього є кабелі, які прикріплюються до ніг і затягуються, коли нога переходить в стан гальмування. Опір з боку генератора створює невелике гальмівне зусилля, звільняючи ногу від необхідності виконувати всю роботу. Таким чином, екзоскелет не тільки знижує метаболічні витрати при ходьбі, а й виробляє невелику кількість електроенергії – 0,25 Вт за цикл ходьби.
Тестування показало, що екзоскелет скорочує навантаження для пішохода всього на 3,3%. Однак автори дослідження відзначають, що цього достатньо – люди, котрі долають велику відстань, помітили різницю.
Натхнення: hightech.fm