Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania!

Wyzwaniem, któremu muszą sprostać konstruktorzy większości egzoszkieletów jest efektywne zasilanie. Jak ominąć ten problem? Rozwiązaniem okazują się egzoszkelety, które – choć zasilane siłą mięśni użytkownika – dzięki pomysłowym mechanizmom potrafią zwielokrotnić ich siłę.

Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania! 1
Łukasz Michalik

Poprawianie natury

Czy można udoskonalić sposób, w jaki chodzimy? Mogłoby się wydawać, że dzięki milionom lat ewolucji robimy to w optymalny sposób, jednak naukowcy z Uniwersytetu Carnegie Mellon oraz Uniwersytetu Stanowego Karoliny Północnej znaleźli w chodzie człowieka moment, gdzie energia nie jest wykorzystywana w najlepszy z możliwych sposobów.

Zdaniem badaczy dotyczy to mięśni łydki, napinających i kurczących się w czasie stawiania kroku. Zbudowany przez nich mechanizm wykorzystuje naturalną pracę mięśni i ścięgna Achillesa, dzięki czemu w czasie stawiania kroku kumuluje energię, aby uwolnić ją podczas podnoszenia nogi do góry (o innym wynalazku, wspomagającym pracę stopy, przeczytacie w artykule „Buty Enko – sportowy egzoszkielet dla stopy. Idealne buty do biegania?”).

Choć opis działania wydaje się banalnie prosty, to obecna wersja tego sprzętu jest efektem 8 lat prac badawczych i – na razie – nie jest jeszcze wersją finalną. Mimo tego już teraz udało się zwiększyć efektywność chodu o około 7 procent.

Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania! 2

7 procent więcej

7 procent wydaje się mało imponującą wartością, zwłaszcza, gdy porównamy to z zasilanymi egzoszkieletami, które potrafią zwielokrotnić siłę mięśni człowieka i pozwalają np. na podnoszenie bardzo dużych ciężarów.

Z drugiej strony te skromne – na pozór – 7 procent oznacza, że dzięki takiemu egozszkieletowi możemy założyć plecak z 4-kilogramowym ładunkiem i podczas marszu wydatkować tyle samo energii, co bez obciążenia. Albo, w innym scenariuszu, zużyć tyle samo energii na pokonanie dłuższego dystansu. O ile na co dzień nie wydaje się to istotne, to w sytuacjach ekstremalnych może decydować o życiu i śmierci.

Od pomysłu do produktu

Twórcy egzoszkieletu podkreślają przy tym jeszcze inny obszar zastosowań. Chodzi o osoby, których mięśnie z różnych powodów uległy osłabieniu. W ich przypadku nawet niewielka pomoc może okazać się decydująca i pozwolić na samodzielne chodzenie.

Pasywny egzoszkielet działa jak siedmiomilowe buty i nie potrzebuje zasilania! 3

Pokazany mechanizm nie jest jeszcze idealny. W praktyce sprawdza się przede wszystkim podczas marszu ze stałą prędkością po równym podłożu, a zatem wymaga dalszego udoskonalanie i dopasowania do realnych, a nie tylko laboratoryjnych warunków.

Mimo tego pokazany mechanizm wydaje się bardzo ciekawym kierunkiem rozwoju egzoszkieletów. Zamiast skomplikowanych i wymagających zewnętrznego zasilania maszyn mamy w tym przypadku do czynienia z mechanizmem który mimo swojej prostoty potrafi skutecznie wspomóc mięśnie człowieka.

W artykule wykorzystałem informacje z serwisów National Science Foundation, Independent, Blogotech, RP, Medical News Today i Gizmag.

Źródło artykułu: WP Gadżetomania

Wybrane dla Ciebie

Rekordowa odległość. Sonda Psyche przekazała sygnał z odległości 350 mln km
Rekordowa odległość. Sonda Psyche przekazała sygnał z odległości 350 mln km
Napęd plazmowy. Nowa broń w walce z kosmicznymi śmieciami
Napęd plazmowy. Nowa broń w walce z kosmicznymi śmieciami
To przez działalność człowieka. Rekiny wielorybie są zagrożone
To przez działalność człowieka. Rekiny wielorybie są zagrożone
NGC 2775. Galaktyka, która wymyka się klasyfikacji
NGC 2775. Galaktyka, która wymyka się klasyfikacji
Powstają na Syberii. Naukowcy wskazują na gaz ziemny
Powstają na Syberii. Naukowcy wskazują na gaz ziemny
Ten fotosynentyczny mikroorganizm jest zagrożony. Naukowcy alarmują
Ten fotosynentyczny mikroorganizm jest zagrożony. Naukowcy alarmują
Nowy model AI przewiduje choroby z wyprzedzeniem 10 lat
Nowy model AI przewiduje choroby z wyprzedzeniem 10 lat
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Tajemniczy "ciemny tlen" odkryty na dnie Pacyfiku
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Nowa metoda recyklingu plastiku. Rozłoży nawet PVC
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Jest ich mniej. Nawet w środowiskach, gdzie nie ingeruje człowiek
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Sen i ryzyko demencji. Są nowe odkrycia
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry
Do 2500 r. może jej już nie być. Alarmujące prognozy dla syberyjskiej tundry