Dobre buty mogą mieć ogromne znaczenie dla biegaczy, od zawodowych maratończyków po nowicjuszy biegających na pół gwizdka. Jednak każdy biegacz jest wyjątkowy i but, który sprawdzi się u jednego, może u innego nie zdać egzaminu. Poza przymierzeniem butów o różnych fasonach nie ma szybkiego i łatwego sposobu, aby dowiedzieć się, który but najlepiej pasuje do konkretnego stylu biegania danej osoby.
Inżynierowie z MIT mają nadzieję to zmienić dzięki nowemu modelowi, który przewiduje, jak określone właściwości buta wpłyną na wyniki biegacza.
Prosty model uwzględnia wzrost, wagę i inne ogólne wymiary osoby, a także właściwości buta, takie jak sztywność i sprężystość podeszwy środkowej. Dzięki tym danym model symuluje chód osoby lub sposób, w jaki biegałaby ona w konkretnym bucie.
Korzystając z modelu, badacze mogą symulować zmiany chodu biegacza w przypadku różnych typów butów. Następnie mogą wybrać but, który zapewnia najlepszą wydajność, którą definiują jako stopień, w jakim zminimalizowana jest energia wydatkowana przez biegacza.
– Projektanci obuwia zaczynają drukować buty w technologii 3D, co oznacza, że mogą teraz wytwarzać je o znacznie szerszym zakresie właściwości niż zwykła podeszwa z pianki – mówi Sarah Fay, postdoc w Sports Lab i Institute for Data, Systems na MIT i Społeczeństwo (IDSS). – Nasz model może pomóc im zaprojektować naprawdę nowatorskie buty, które są również bardzo wydajne.
Zespół planuje udoskonalić model w nadziei, że pewnego dnia konsumenci będą mogli skorzystać z podobnej wersji i wybrać buty pasujące do ich osobistego stylu biegania.
– Zapewniliśmy wystarczającą elastyczność modelu, aby można go było wykorzystać do projektowania niestandardowych butów i zrozumienia różnych indywidualnych zachowań – mówi Fay. – Wyobrażamy sobie, że jeśli wyślesz nam film, na którym biegasz, będziemy mogli wydrukować w 3D but, który będzie dla Ciebie odpowiedni..
O nowym modelu doniesiono w badaniu opublikowanym w tym miesiącu w czasopiśmie Journal of Biomechanical Engineering . Autorami badania są Fay i Anette „Peko” Hosoi, profesor inżynierii mechanicznej na MIT.
Ostatecznie zespół odkrył, że większość biegaczy ma tendencję do minimalizowania dwóch kosztów: wpływu, jaki ich stopy wywierają na bieżnię oraz ilości energii wydatkowanej przez nogi.
– Jeśli powiemy naszemu modelowi: «Zoptymalizuj swój chód pod kątem tych dwóch rzeczy», otrzymamy naprawdę realistycznie wyglądające chody, które najlepiej odpowiadają posiadanym danym – wyjaśnia Fay. To daje nam pewność, że model może przewidzieć, jak ludzie będą faktycznie biegać, nawet jeśli zmienimy but.
Na koniec badacze przeprowadzili symulację szerokiej gamy stylów obuwia i wykorzystali model do przewidywania chodu biegacza oraz efektywności każdego chodu w przypadku danego rodzaju buta.
– W pewnym sensie umożliwia to ilościowy sposób zaprojektowania buta na 10 km w porównaniu z butem do maratonu – mówi Hosoi. – Projektanci mają do tego intuicyjne wyczucie. Ale teraz dysponujemy wiedzą matematyczną, którą mamy nadzieję, że projektanci będą mogli wykorzystać jako narzędzie do inicjowania nowych pomysłów.
Badania te są częściowo wspierane przez firmę Adidas.
Źródło: materiały MIT.edu; zdjęcie zajawka: Melanie Gonick/MIT
Zostaw komentarz
You must be logged in to post a comment.