彈射式的外骨骼裝置。
根據一項新研究，如果安裝了正確的機械裝置，人類的跑步速度可以與腳踏車手的速度媲美——達到每秒20。9米。
雖然該數值是目前根據一種基於彈簧的彈射式外骨骼計算得出的理論結果，但研究團隊計劃在明年推出該原型裝置。
過去，人們用類似的外骨骼來幫助癱瘓的人重新站立，除此之外，這類工作裝置還有許多潛在的用途——雖然藉助它來創下奧運紀錄的想法可能不太成立。
研究人員在他們發表的報告中寫道：“這項研究成果可能有助於將新一代的增強裝置開發用於體育運動、救援、執法等行動中。在這些領域裡，人們將因運動速度的提升而獲益。”
該機械的原理來源於腳踏車腳踏板：腳踏板運轉的效率其實很高，因為它能在我們的雙腳向上、向下移動的時候將我們推動向前一大步，而這正是在跑步中會被浪費掉的一股能量。
即便是世界上跑步速度最快的人，在他們的腳離開地面的那段時間裡，實際上是沒有獲得任何速度的。只有當腳再次落地、踩上跑道，並借力繼續將身體往前推時，才會獲得新速度。隨著跑步的速度越來越快，他們的腳在空中停留的時間也會越來越多。
問題就在於，該如何更有效地利用這些被浪費掉的時間。研究人員調研了各種理論，最終利用了彈射的原理，讓跑步者的腿像彈簧一樣，在跑步的時候往前推出去。
來自範德堡大學的機械工程師David Braun表示：“腳踏車力學和跑步力學之間的差異給了我們靈感，即研發一種可以讓雙腿在空中繼續前進的裝置。”
把彈簧裝腿上的想法已經存在一個多世紀了，但這個做法本身的效果並不好。因此，研究人員藉助計算機建模來計算在腳落地之前，彈簧需要儲存的能量。
裝置的工作原理 圖自Sutrisno & Braun， Science Advances， 2020
研究人員認為，這種能量來源於腿部的彎曲和移動。而彈簧則可以用來釋放腿部與地面接觸時產生的能量，為身體提供更多的支撐點。
計算結果表明，要達到最高速度，彈簧需捕獲96%的能量，並將其全部轉化為前進的加速度。若是一個世界級的腳踏車運動員輸出的能量，最終的速度便可以達到20。9米/秒，至於我們這些普通人，可能就會稍慢一點。
這套裝置的研發仍存在許多挑戰，尤其是每跑一步，彈簧都會受到因腳步落下的高度差而產生的額外衝擊。但研究人員認為，就像腳踏車上的齒輪一樣，彈簧也可以根據速度的不同進行調整。
除了幫助醫護、救援人員等需要快遞抵達目的地的人群，這類的外骨骼甚至可能引發一項全新的運動，就像腳踏車一樣。他們甚至希望假以時日，可以將整個裝置都裝進鞋子裡。
蝌蚪五線譜編譯自sciencealert，譯者狗格格，轉載須授權
