کوی دانش - kooy

اگزواسکلتی برای استفاده در پیاده روی

اگزواسکلتی برای استفاده در پیاده روی
23 فروردین
10:15 1394
شبیه سازی حرکت انسان نشان می دهد که پیاده روی با سرعتی ثابت بر روی زمین صاف امری است که به لحاظ نظری نیاز به صرف انرژی ندارد، درعین حال تمام افرادی که می دوند یا کوه نوردی کرده اند نظرشان مخالف با این گفته است. بنا به دلایلی پیاده روی کردن نسبت به آنچه که فکر میکنیم، انرژی بیشتری می برد، اما مهندسان به فکر افتاده اند و دنبال روش هایی برای تغییر این وضعیت هستند.

طبق مطالعه ای که اخیرا در نشریه Nature به چاپ رسیده است، محققان در دانشگاه کارنگی ملون و دانشگاه دولتی کالیفرنیای شمالی، اگزواسکلتی قابل سوار شدن بر روی پا را ساخته اند که هزینه پیاه روی را به لحاظ سوخت و ساز 7 درصد کاهش می دهد، آنهم بدون بهره گیری از قدرت موتور یا الکتریسیته.

به این منظور، محققان بایستی ابتدا درک مفصل تری را از کارکرد حرکت انسان به دست می آوردند. بعد از سال ها مطالعه زیست مکانیک های پیاده روی، استیو کالینز و گرگ ساویکی متوجه شدند که ماهیچه نرمه پا نه تنها هنگام راندن فرد به جلو انرژی مصرف می کند، بلکه موقع سفت نگاه داشتن تاندون آشیل نیز، عملی شبیه کلاچ گیری در اتومبیل را به انجام می رساند و باز هم انرژی مصرف می شود. 

 کالینز شرح می دهد: "مطالعات نشان می دهد که ماهیچه های نرمه ساق پا در درجه اول نیرو را به صورت همتراز، بدون اینکه هیچ کاری انجام شود، طی فاز ایستادنِ پیاده روی تولید می کنند، اما از انرژی متابولیسم بسیاری نیز بهره می گیرند و این روند در قیاس با اتومبیل، برعکس ترمزگیری بازتولید انرژی می کند. مثل این می ماند هربار که روی پدال ترمز ماشین خود فشار دهید، مقداری بنزین سوزانده شود".

برای از میان برداشتن این مصرف انرژی، تیم یادشده سیستم مکانیکی نبوغ آمیزی را ساختند که کار ماهیچه نرمه ساق پا را به هنگام گام برداشتن شما کمتر می کند. حال می گوییم چگونه:

هر فریم فیبر- کربن دارای پیچی است که پشت پا را دقیقا به زیرقسمت پشت زانو متصل می سازد، و در آنجا به کلاچی مکانیکی متصل می شود. هنگامی که تاندون آشیل کاربر کشیده می شود، کلاچ به کار افتاده و پیچ همانند یک تاندون اضافی عمل کرده، کش آمده و به ذخیره انرژی کمک می کند. بعد از انکه پای ثابت به سمت پایین فشار داده می شود و انرژی کشسانی را آزاد می سازد، کلاچ آزاد شده و سکون موجود در پیچ را جذب می کند تا سیستم برای چرخه بعدی آماده شود. 

تنها نقطه ضعفی که وجود دارد (همانطوری که در ویدئوی ادامه خبر نیز مشاهده می کنید)، آنست که ظاهرتان مثل رباتی روغن نخورده به نظر می رسد و هر گام که بردارید صدای جیرجیری تولید می شود. البته این نکته را در نظر داشته باشید که اگزواسکلت مزبور صرفا یک نمونه اولیه است، بنابراین کالینز و ساویکی چنین مسائلی را در نمونه های آینده برطرف خواهند کرد. هنوز صحبتی در مورد عرضه این وسیله در بازار نشده است، اما دعا کنید که شاید طی چند سال آینده ما هم بتوانیم صاحب یکی از این اگزواسکلت ها بشویم. 

لطفا صبر کنید ...
کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

محققان راهی برای خودترمیمی کامپوزیتها در دمای بسیار پایین یافتند

دانشمندان روشی را توسعه داده اند که توسط آن موادی که عموماً در صنایع هوایی و ماهواره ها استفاده می شوند می توانند به خودترمیمیِ شکستها و خش های خود در دمای زیر انجماد بپردازند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

راه حلی مؤثر و کم هزینه برای ذخیره انرژی خورشیدی

چگونه می توان انرژی خورشیدی را برای استفاده در زمانی که تابش خورشید وجود ندارد ذخیره کرد؟ یک راه حل تبدیل انرژی خورشیدی به هیدروژن توسط الکترولیز آب است. این ایده به این صورت است که از الکتریسیته ای که توسط انرژی خورشیدی (پنلهای خورشیدی) بدست می آید برای تجزیه ملوکولهای آب به اکسیژن و هیدروژن استفاده شود. سپس هیدروژن خالص را می توان بعنوان منبع انرژی الکتریسیته ویا یک منبع سوختی استفاده کرد. اما دقیقاً همینجاست که موضوع پیچیده می شود. حتی با وجود فناوری های مختلفِ تولید هیدروژن و نتایج نوید بخش آزمایشگاهی، هنوز این روش بسیار ناپایدار و گران است و صرفاً برای استفاده های بزرگ تجاری دارای صرفه است. حال، رویکرد جدیدی توسط محققانِ سوئیسی عرضه شده است. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
تولید سوخت از دی اکسید کربن

تولید سوخت از دی اکسید کربن

در مطالعه ای جدید که توسط دپارتمان انرژی آرگونه از لابراتوار ملی آمریکا و دانشگاه ایلینویز در شیکاگو انجام شد، محققان موفق به یافتن راهی شدند تا با کمک نور آفتاب، دی اکسید کربن را به یک منبع قابل استفاده انرژی تبدیل کنند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

قهوه جوشی با قابلیت کشت قارچ

اگر از زمره عاشقان قهوه هستید و در عین حال قارچ هم از چاشنی های همیشگی غذاهای شماست احتمالاً از همین الان تصمیم قطعی برای خرید این دستگاه را خواهید گرفت. این دستگاه جالب توسط آدریان پرز طراح بارسایی طراحی و تولید شده است. دستگاه های قهوه جوش صرفاً دو دهم درصد از قهوه را تبدیل به نوشیدنی می کنند و مابقی بصورت تفاله دور ریخته می شود. گرچه استفاده از تفاله قهوه بعنوان بستری برای پرورش قارچ موضوع جدیدی نیست ولی در پشت دستگاهی که در ادامه بررسی می کنیم تفکر خلاقانه ای وجود دارد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پیشرفت تکنولوژی پهپادها

پهپادها بزودی قادر خواهند بود همانند یک پرنده ویا یک حشره بالدار تصاویر محیط را دریافت کرده، پردازش نمایند و بدون نیاز به دخالت نیروی انسانی، رادار وحتی هدایت GPS ماهواره ای راه خود را بیابند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
بازی مخفی دایناسور مرورگر کروم حالا عرضه شده و می توانید آنرا از پلی استور تهیه کنید

بازی مخفی دایناسور مرورگر کروم حالا عرضه شده و می توانید آنرا از پلی استور تهیه کنید

آیا می دانستید داخل مرورگر کرومِ گوگل یک بازی کوچولو قایم شده است؟ درست است، حالا این بازی عرضه شده و می توانید آنرا تهیه کنید.

مطالعه متن کامل
تولید چرخه احتراق جدید در آخرین طراحی موتور آئودی

تولید چرخه احتراق جدید در آخرین طراحی موتور آئودی

آئودی موفق به ساخت موتور 2.0 لیتری جدیدی شده است که با یک چرخه احتراق تجدید نظر شده کار می کند. قرار است این موتور در مدل جدید A4 استفاده شود.

مطالعه متن کامل
دست مکانیکی انقلابی و اضافه سازی حس لامسه به پروتزهای کنترل شونده ذهنی

دست مکانیکی انقلابی و اضافه سازی حس لامسه به پروتزهای کنترل شونده ذهنی

در دست ماژولار یاد شده که توسط دانشگاه جانز هاپکینز ساخته شده است، از فناوری دارپا به منظور ایجاد حس لامسه در کاربر بهره گیری می شود. دست مکانیکی که درساخت آن از فناوری های عصبی ابداعی دارپا استفاده شده است، اولین نمونه در نوع خود محسوب می شود که به بیماران معلول امکان برخورداری از حس لامسه از طریق استفاده ازپروتز را می بخشد. کاربر 28 ساله ای که در تست این وسیله شرکت داشت توانست با چشمان بسته و با دقت تمام «لمس کردن» را تشخیص بدهد.

مطالعه متن کامل
شناسایی قدیمی‌ترین فسیل مارِ شناخته‌ شده

شناسایی قدیمی‌ترین فسیل مارِ شناخته‌ شده

طبق پژوهش‌های اخیر، فسیل جدید که ممکن است قدیمی‌ترین فسیل باقی‌مانده از مار‌ها باشد، به پژوهشگران کمک کرد تا به درک بهتری از چگونگی تکامل جانوران خزنده برسند.

مطالعه متن کامل
به این می‌گویند استفاده مناسب از مغز: مغز متابولیسم چربی را تنظیم کرده و بالقوه باعث جلوگیری از بیماری می‌شود.

به این می‌گویند استفاده مناسب از مغز: مغز متابولیسم چربی را تنظیم کرده و بالقوه باعث جلوگیری از بیماری می‌شود.

آترواسکلروز (یا همان سخت شدن و باریک شدن عروق) ممکن است به واسطه انباشت چربی ایجاد گردد که خود باعث رسوب پلاک می‌شود و همین یکی از علل اصلی بیماری‌های قلبی عروقی است. حالا یکی از محققان ارتباط بین چگونگی تنظیم متابولیسم چربی و جلوگیری بالقوه از رشد این عامل بیماری‌زا را در افراد مبتلا به چاقی و دیابت نشان داده است.

مطالعه متن کامل