Uppfinningen av detta exoskelett kan förändra sättet vi tränar och tävlar på

För tillgång till all vår träning, utrustning och tävlingstäckning, plus exklusiva träningsplaner, FinisherPix-foton, evenemangsrabatter och GPS-appar,>","name":"in-content-cta","type":"link"}}'>registrera dig för Outside+.

Greg Sawicki är docent i automation och mekatronik vid Georgia Tech. Hans arbete fokuserar på robotbaserade exoskelett i underbenen designade för att förstärka mänsklig rörelse. Med andra ord, han försöker göra det lättare att gå och springa med hjälp av till exempel en yttre akillessena. Han drömmer om att bryta tre timmar i maratonloppet en dag – med hjälp av en av sina egna uppfinningar – och det är därför han är överlycklig över ett nyligen tillkännagivande från andra forskare som kan hjälpa till att förverkliga hans dröm snabbare än han trodde var möjligt.

I oktober publicerade ett team av iranska biomedicinska ingenjörer en studie i IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering , en tidskrift publicerad av IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. I studien beskrev de skapandet av en enhet som gör det lättare att vända benens riktning när du springer, vilket minskar den ämnesomsättning som krävs för att springa med 8 procent. Fram till denna uppfinning hade drivna exoskelett endast uppnått en minskning av ämnesomsättningen med drygt 5 procent och skor med cirka 4 procent.

"Vad som gör det så spännande," säger Sawicki, "är att det kräver ett redan effektivt system - mänsklig körning - och gör det ännu bättre utan att tillföra någon extern energi." Hur en 8-procentig minskning av ämnesomsättningen kan påverka miltempot är svårt att säga, säger Sawicki, men det viktigaste är att det kan göra löpare tröttare med tiden. Detta kan leda till snabbare tider över långa distanser och tillåta åldrande löpare att fortsätta träna senare i livet.

"När vi blir äldre, blir våra senor mer nudrig," säger Sawicki. Dessa styvhetsförändringar kan driva upp energikostnaden för att köra. Biomedicinska forskare har undersökt användningen av fjädrar för att göra en del av den energilagring och retur som våra senor gör.

Det verkar logiskt, men ingenjörer har utan framgång försökt skapa en så kraftlös fjäder i över 100 år. Sawicki säger att bildteknik har möjliggjort en bättre förståelse av förhållandet mellan muskler och senor som ledde till detta genombrott. "Det finns fjädermekanismer i människokroppen som gör det så att våra muskler, våra kraftkällor, inte behöver göra så mycket", säger Sawicki. Medan vi brukade tänka på muskler som kraftkällor, "fungerar många muskler faktiskt som kopplingar för att hålla fast i senor, som är som fjädrar, så musklerna fungerar inte riktigt som motorer eller motorer särskilt mycket."

Till exempel, "vatmuskler gör inte mycket energiinjektion", säger Sawicki. "Varje gång du tar ett steg aktiveras vadmusklerna för att hålla fast vid din akillessena. Föreställ dig sedan att din akillessena blir stressad av din kropps fart, och sedan återför den senan farten till dig vid precis rätt tidpunkt för att trycka av dig.”

Den iranska exoskelettuppfinningen är viktig eftersom den kan inleda en ny era av studier gjorda utanför labbet, vilket leder till tillämpningar som är mer praktiska (tänk:militärt, fysiskt arbete) än teoretiska. När det gäller vad det betyder för idrottare, "reglerna kommer att behöva ändras", säger Sawicki. Tänk på det som skillnaden mellan att simma i våtdräkt och ingen våtdräkt. Speciellt det här exoskelettet skulle inte vara lätt att dölja – det ser ut som ett stort önskeben som kommer ut från midjans baksida.

Men forskare är redan igång med mjuka exoskelett som så småningom kan döljas under normala löparkläder eller integreras i löparkläder. När det händer – Sawicki sätter en femårig tidsram på det – kanske idrottare bara anmäler sig till lopp i en ny "förstärkt" kategori.

Kickaren för triathleter:"Jag skulle kunna tänka mig att det här fungerar för simning också," säger Sawicki. "Du kan anta en sparkrörelse som kan dra nytta av något sådant här."

[Uppfinningen av detta exoskelett kan förändra sättet vi tränar och tävlar på: https://sv.sportsfitness.win/Coaching/Annat-Coaching/1012053812.html ]