假设人体外骨骼装有弹簧那么跑步速度可以提高一倍

导读 范德比尔特大学(Vanderbilt University)的两名研究人员提出了一种方法,可以创造出一种装置,让人类以接近自然速度两倍的速度奔跑。Amanda Sutrisno和David Braun在他们发表在《科

范德比尔特大学(Vanderbilt University)的两名研究人员提出了一种方法,可以创造出一种装置,让人类以接近自然速度两倍的速度奔跑。Amanda Sutrisno和David Braun在他们发表在《科学进展》杂志上的论文中描述了他们对这种设备的想法,以及如何使其成为现实。

先前的研究已经表明,一个人平均每小时可以跑大约24公里;世界纪录保持者尤塞恩·博尔特以每秒12.3米的速度打破世界纪录。但是,与其他动物相比,这种速度并不是很惊人——当然,大多数动物都是用四条腿跑的。

然而,人类已经找到了一种提高速度的方法,那就是只使用人力——使用自行车。但可能有另一种方式。在这项新的努力中,Sutrisno和Braun已经证明,人类有可能通过佩戴一种利用空气时间的装置,跑得和骑自行车的人一样快。当一个人跑步时,他们的脚轮流在空中停留片刻——这时脚没有做任何动作来促进跑步。

Sutrisno和Braun提出的想法是建立一个连接到身体上作为辅助的装置。该设备将有弹簧,每条腿一个。弹簧在空气中通过腿的运动来拉动。膝关节就像一个铰链,伸展腿——在伸展的过程中,弹簧会拉动,储存能量,一旦脚回到地面,能量就会被消耗掉。然后,这些能量将与正常的肌肉能量结合起来,使脚比正常情况下更用力地向后推,从而推动人比正常情况下更快地前进。当研究人员使用这种设备进行模拟时,他们发现它可以帮助人们以接近正常速度两倍的速度运行。

不幸的是,这一想法有一个障碍:像碳纤维这样的材料缺乏实现该团队设想的设备所需的能量容纳能力。在他们能够在现实世界中测试他们的想法之前,必须开发一些新的东西。