Con el artilugio mecánico correcto conectado, las velocidades de carrera humana podrían rivalizar con las de los ciclistas, según una nueva investigación: obtener corredores de hasta 20.9 metros por segundo, o más de 46 millas por hora.
Vale la pena señalar que estos son cálculos teóricos por ahora, y el equipo responsable espera tener su prototipo listo el próximo año. Las cifras se basan en el potencial que liberaría un accesorio de exoesqueleto similar a una catapulta a base de resorte.
Hemos visto este tipo de exoesqueletos usados en el pasado para ayudar personas paralizadas, y un dispositivo en funcionamiento podría tener muchos usos potenciales, aunque cualquier récord olímpico establecido al usarlo sería poco probable.
"Nuestro resultado puede conducir a una nueva generación de dispositivos de aumento desarrollados para deportes, operaciones de rescate y aplicación de la ley, donde los humanos podrían beneficiarse de una mayor velocidad de movimiento", escriben los investigadores en su artículo publicado.
La mecánica en sí misma se basa en las bicicletas: los pedales son muy efectivos porque nos ayudan a impulsarnos hacia adelante mientras nuestros pies se levantan, así como cuando empujan hacia abajo. Esta es energía que se desperdicia mientras corremos.
Incluso los corredores más rápidos en la Tierra no están ganando velocidad una vez que sus pies dejan el suelo, solo cuando sus pies golpean la pista y empujan. Y a medida que los corredores se vuelven más rápidos, sus pies pasan más tiempo en el aire.
Entonces, ¿cómo podría usarse mejor este tiempo 'perdido'? Los investigadores detrás del nuevo estudio observaron una variedad de conceptos, aterrizando en un accesorio a base de resorte que funciona un poco como una catapulta para disparar a un corredor hacia adelante.
"La disparidad entre la mecánica de ciclismo y la mecánica de carrera nos dio la idea de hipotetizar un dispositivo que permite que las piernas trabajen en el aire", dijo a Emma Betuel el ingeniero mecánico David Braun, de la Universidad de Vanderbilt. Inverso
La idea de unir resortes a las piernas ha existido durante más de un siglo, pero no es particularmente eficiente por sí misma. En este caso, el equipo usó el modelado por computadora para golpear un dispositivo donde el resorte almacena energía hasta que el pie toque el suelo nuevamente.
Cómo funcionaría el dispositivo. (Sutrisno y Braun, Avances científicos, 2020)
Los investigadores sugieren que esa energía provendría de la pierna que se dobla y avanza en el aire. El resorte podría liberar esa energía en contacto con el suelo, además de agregar más soporte al cuerpo.
Para alcanzar las velocidades máximas, el análisis muestra que el resorte necesitaría capturar energía para el 96 por ciento del paso y poder transferirlo todo a la aceleración hacia adelante. La cifra de 20,9 metros por segundo también se basa en la energía bombeada por un ciclista de clase mundial, por lo que el resto de nosotros podría ser un poco más lento.
Quedan muchos desafíos, entre otros, lidiar con el impacto adicional que cada escalón tendría desde una altura mayor, pero los investigadores sugieren que el resorte podría programarse para ajustarse a diferentes velocidades, como los engranajes de una bicicleta.
Además de ayudar a los servicios de emergencia, los trabajadores de rescate y casi cualquier otra persona que necesite llegar a un lugar rápido, un exoesqueleto como este podría incluso inspirar un deporte completamente nuevo (al igual que las bicicletas), dicen los investigadores. Con el tiempo, esperan que todo el dispositivo incluso pueda caber dentro de un zapato.
"Esto nos muestra hasta dónde podemos superar los límites y en qué características clave debemos centrarnos para desarrollar la nueva tecnología", dijo Braun a Ian Sample en El guardián.
La investigación ha sido publicada en Avances científicos.