وفقًا لبحث جديد، يمكن أن تنافس سرعات جري الإنسان سرعات راكبي الدراجات الهوائية عبر وصل الأداة الميكانيكية المناسبة، على ذلك يمكن الحصول على عداء بسرعة 20.9 مترًا في الثانية أو أكثر من 74 كيلومترًا في الساعة.
يجدر الذكر أن تلك الأرقام هي حسابات نظرية في الوقت الحالي، ويأمل الفريق المسؤول أن يكون نموذجهم جاهزًا العام القادم، وتستند الفكرة إلى القوة المنطلقة من ارتكاز الهيكل الخارجي الشبيه بالمنجنيق على النابض.
رأينا هذه الأنواع من الهياكل الخارجية في الماضي استخدمت لمساعدة الأشخاص المصابين بالشلل، وقد يكون لهذه الأدوات الكثير من الاستخدامات المحتملة، مع ذلك فإن تحقيق أي أرقام أولمبية باستخدامها لن يُقبل غالبًا.
كتب الباحثون في الدراسة: «من المحتمل أن تؤدي نتيجتنا إلى نمو جيل جديد من الأجهزة المصممة للرياضة وعمليات الإنقاذ وتطبيق القانون؛ إذ يستطيع البشر الاستفادة من زيادة سرعة الحركة».
تعتمد التقنية نفسها على مبدأ عمل الدراجات الهوائية؛ تعتبر دواسات الدراجة فعالة جدًا لأنها تساعدنا على دفع أنفسنا إلى الأمام في الوقت الذي تندفع فيه أقدامنا للأعلى وكذلك عندما تندفع للأسفل، هذه هي الطاقة المهدرة أثناء ركضنا.
حتى أسرع العدائين على الأرض لا يكتسبون أي سرعة بمجرد مغادرة أقدامهم الأرض إنما فقط عندما ترتطم أقدامهم بالمسار وتندفع عنه، ومع ازدياد سرعة العدائين تقضي أقدامهم وقتًا أطول في الهواء.
فكيف يمكن استخدام هذا الوقت الضائع بشكل أفضل؟ نظر الباحثون المسؤولون عن الدراسة إلى العديد من المفاهيم إلى أن حطوا عند فكرة الارتكاز على نابض يشبه مبدأ عمله المنجنيق قليلًا وهو يعمل على دفع العدائين نحو الأمام.
قال المهندس الميكانيكي ديفيد براون من جامعة فاندربيلت Vanderbilt لإيما بيتويل في إنفيرس Inverse: «إن التباين ما بين تقنية ركوب الدراجات وتقنية الجري أعطتنا الفكرة لفرض أداة تسمح للساقين بالعمل في الهواء».
كانت فكرة ربط الساقين بنوابض موجودة منذ أكثر من قرن تقريبًا لكنها ليست فعالة، وفي هذه الحالة استخدم الباحثون نمذجة الحاسوب للعثور على أداة يخزن فيها النابض الطاقة حتى تضرب القدم الأرض مرة أخرى.
يُشير الباحثون أن الطاقة تأتي من انحناء الساق والتحرك نحو الأمام في الهواء، ويطلق النابض هذه الطاقة عند ملامسة القدم للأرض، كما أنه يضيف المزيد من الدعم للجسم.
يُظهر التحليل أنه للوصول إلى السرعات القصوى يجب على النابض تخزين طاقة بنسبة 96% أثناء الخطوة وأن يكون قادرًا على نقلها بالكامل للاندفاع نحو الأمام، ويعتمد الرقم 20.9 مترًا في الثانية على الطاقة التي يبذلها راكب دراجة من الطراز العالمي؛ لذلك قد يكون بقيتنا أبطأ قليلًا.
لا يزال هناك العديد من التحديات مثل التعامل مع التأثير الإضافي لكل خطوة تسقط من ارتفاعات أعلى، لكن يُشير الباحثون أن النابض يمكن برمجته ليتكيف مع سرعات مختلفة مثل التروس في الدراجة.
بالإضافة إلى مساعدة خدمات الطوارئ وعمال الإنقاذ وأي شخص آخر يحتاج إلى الوصول لمكان ما بأسرع وقت فإن هذا الهيكل الخارجي قد يلهم ابتكار رياضة جديدة كما فعلت الدراجات، ويأمل الباحثون مع مرور الوقت أن يتلاءم الجهاز كاملًا داخل الحذاء.
وأخبر براون إيان سامبل في جريدة الجارديان: «يُظهر لنا هذا إمكانياتنا على تجاوز الحدود وما هي الصفات الرئيسية التي يجب التركيز عليها لتطوير التكنولوجيا الجديدة».
اقرأ أيضًا:
الميكانيكا الحيوية – biomechanics
عمود فقري آلي سيقضي على الشلل !
ترجمة: يزن باسل دبجن
تدقيق: محمد نجيب العباسي
