會員登錄
?
外骨骼的存在能使人類行走更容易一些。圖片來源：Cavan Images/Getty Images
許多外骨骼的設(shè)計可使人類更強(qiáng)壯或運(yùn)動更有效率，其中有的攜帶了能量源，可積極協(xié)助肢體運(yùn)動。
而現(xiàn)在，加拿大女王大學(xué)的Michael Shepertycky和同事創(chuàng)造了一個完全被動的系統(tǒng)，只需佩戴一個小裝置，就可將人們行走所需的能量減少3%以上，同時還可以為一個小型電子設(shè)備充電，可謂一舉兩得。相關(guān)研究近日發(fā)表于《科學(xué)》。
該系統(tǒng)的設(shè)計原理是在大步行走時抵抗腿部的前擺，并在腳著地前減緩擺動，而這一功能通常需要跟腱運(yùn)動來實現(xiàn)。
研究人員設(shè)計了一個重1.3千克、可放置于小背包中的裝置。它通過兩條細(xì)細(xì)的電纜一直延伸到腳踝，并被綁在腿上。當(dāng)腳在跨步中向前擺動時，這根電纜通過旋轉(zhuǎn)一個發(fā)電機(jī)產(chǎn)生輕微阻力。
目前，裝置內(nèi)置的發(fā)電機(jī)甚至還不能為裝置背包里的少量電子設(shè)備供電。但Shepertycky相信，只要稍加改進(jìn)，它不僅能做到這一點，還能為智能手機(jī)等其他小型設(shè)備充電。
Shepertycky和同事招募了10名男性在跑步機(jī)上測試了這個裝置，發(fā)現(xiàn)它減少了3.3%的步行代謝力，同時還能將消耗的能量轉(zhuǎn)換成大約0.25瓦的電力。
“帶著這個設(shè)備走幾分鐘，感覺很自然。如果你帶著這個設(shè)備散步或徒步旅行，一天下來，你會感覺不那么累?！?Shepertycky說，這真的可以幫助那些徒步旅行者，甚至是下班后的郵遞員或護(hù)士減輕疲勞。
據(jù)Shepertycky介紹，目前對裝置的測試主要集中在平地行走，但他希望未來的實驗?zāi)茱@示出該裝置在不同速度上下坡時對效率的提高。
研究團(tuán)隊已經(jīng)申請了該設(shè)備的專利，并正在探索商業(yè)化。（徐銳）
相關(guān)論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.aba9947
《中國科學(xué)報》 (2021-06-02 第2版 國際)關(guān)注【深圳科普】微信公眾號，在對話框：
回復(fù)【最新活動】，了解近期科普活動
回復(fù)【科普行】，了解最新深圳科普行活動
回復(fù)【研學(xué)營】，了解最新科普研學(xué)營
回復(fù)【科普課堂】，了解最新科普課堂
回復(fù)【科普書籍】，了解最新科普書籍
回復(fù)【團(tuán)體定制】，了解最新團(tuán)體定制活動
回復(fù)【科普基地】，了解深圳科普基地詳情
回復(fù)【觀鳥知識】，學(xué)習(xí)觀鳥相關(guān)科普知識
回復(fù)【博物學(xué)院】，了解更多博物學(xué)院活動詳情
- 參加最新科普活動
- 認(rèn)識科普小朋友
- 成為科學(xué)小記者
