Пассивный экзоскелет для ног позволит людям бегать на 50% быстрее

Инженер-механик Дэвид Браун из Университета Вандербильта (США) разработал концепцию устройства, которое устраняет главное преимущество велосипедистов перед бегунами. То, из-за которого человек, полагающийся только на свои ноги и физику их работы, никогда не сравнится с движением машины с простейшим педальным приводом, работающим за счет все той же силы ног. Пока это лишь концепт с теоретическими расчетами, согласно которым бегун в новой экипировке гарантировано сможет развивать скорость в 21 м/с.

Главная проблема бегунов в том, что при движении каждая их нога некоторое время находится в воздухе и в эти мгновения никакой полезной для движения работы не выполняет. На велосипеде с педалями все наоборот – в каждой точке траектории нога давит на педаль и потому КПД в разы выше. Браун намерен сделать так, чтобы энергия движения ноги бегуна в воздухе не растрачивалась, а аккумулировалась.

Для этого он предлагает сконструировать экзоскелет для ног, в котором главным действующим элементом станет мощная пружина. В течение 96 % времени шага она сжимается, чтобы при контакте с землей высвободить энергию и придать импульс бегуну. В чем-то ее работа напоминает принцип катапульты, которая выстреливает снаряд, только вместо него будет нога атлета.

Расчеты Брауна показали, что и 21 м/с – не предел скорости для такого устройства. Действующего прототипа пока нет, но нет и сомнений, что в будущем устройство станет еще более быстрым и компактным. И сможет помещаться прямо в обувь, получит переключатель скоростей, систему защиты от травм и т.д. А применять его сможет широкий спектр специалистов, для которых важна скорость перемещения – военные, полицейские, пожарные, курьеры.

Материалы исследования Дэвида Брауна были опубликованы в журнале Science

Источник