السبت - 21 مايو 2022
السبت - 21 مايو 2022

هيكل خارجي يقلل الطاقة المطلوبة للمشي

هيكل خارجي يقلل الطاقة المطلوبة للمشي
طور فريق متعدد التخصصات من جامعة كوينز الكندية، هيكلاً خارجياً لا يتجاوز وزنه الكيلوغرام، يساعد مستخدميها في تحسين كفاءة المشي، حسبما ذكر موقع technepal.

أظهرت الأبحاث السابقة أن هناك كلفة يتم فيها استهلاك الطاقة عن طريق أجزاء من القدمين، والساقين، والحوض، والجذع. كما أظهرت الأبحاث السابقة أيضاً أنه خلال كل خطوة، يجب أن تستخدم الساق المرفوعة في الهواء قوة كبح أثناء تحركها إلى الأرض لمنع الشخص من الانزلاق إلى الأمام.

لاحظ الباحثون أن قوة الكبح مكلفة نسبياً للعضلات، إذ يتعين شد هذه القوة والحفاظ عليها مع التمدد قليلاً أيضاً. من ناحية أخرى، فإن الكبح للأنظمة الميكانيكية رخيص وغير مكلف. في هذا الجهد الجديد، استفاد الباحثون من هذا الاختلاف من خلال تصميم هيكل خارجي يتولى بعض الكبح الذي يحدث أثناء المشي، وبالتالي تقليل الكلفة الأيضية الإجمالية للمشي.


في تصميم نظامهم، أراد الباحثون التقاط بعض الطاقة المفقودة أثناء المشي، لذلك أضافوا مولداً صغيراً يحتوي على كابلات تتصل بالأرجل، يتم شدها عندما تتحرك الساق في وضع الكبح. توفر المقاومة من المولد قوة فرملة طفيفة، ما يخفف من اضطرار الساق للقيام بكل العمل. وبالتالي، لا يقلل الهيكل الخارجي من كلفة التمثيل الغذائي للمشي فحسب، بل ينتج أيضاً كمية صغيرة من الكهرباء تعادل 0.25 واط في كل دورة مشي، قادرة على شحن أجهزة محمولة.