Δέστε τα 3D εκτυπωμένα παπούτσια σας και τρέξτε πιο γρήγορα, μειώνοντας τον θόρυβο από τα επιβατικά αεροσκάφη – Physics World

Δέστε τα 3D εκτυπωμένα παπούτσια σας και τρέξτε πιο γρήγορα, μειώνοντας τον θόρυβο από τα επιβατικά αεροσκάφη – Physics World

Μηχανικό μοντέλο ανθρώπινου ποδιού σε παπούτσι για τρέξιμο.
Στο εργαστήριο: οι ερευνητές μετρούν την ακαμψία των σχεδίων της ενδιάμεσης σόλας χρησιμοποιώντας μια μηχανή Instron για να μιμηθούν τα βήματα.
Ευγενική παραχώρηση: Melanie Gonick, MIT

Όσοι έχουν ξεκινήσει το τρέξιμο τη νέα χρονιά θα ξέρουν ότι η αγορά νέων παπουτσιών μπορεί να είναι μια τρομακτική εμπειρία. Τα σωστά παπούτσια για τρέξιμο μπορούν να ξυρίσουν πολύτιμα δευτερόλεπτα από το προσωπικό σας καλύτερο, αλλά με τόσες πολλές επιλογές, είναι εύκολο να τρομάξετε πριν κάνετε ένα μόνο βήμα.

Αλλά τώρα ερευνητές από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) έχουν αναπτύξει ένα μοντέλο που μπορεί να προβλέψει το πιο αποτελεσματικό παπούτσι για ένα άτομο με βάση το βάδισμά του.

Τα παπούτσια για τρέξιμο έχουν σχεδιαστεί με ποικίλες ποσότητες ακαμψίας και ελαστικότητας στη σόλα, για να μαλακώνουν τις αρθρώσεις και να αποθηκεύουν ενέργεια. Επειδή όμως ο καθένας τρέχει διαφορετικά, το παπούτσι που λειτουργεί για έναν αθλητή δεν θα είναι τόσο αποτελεσματικό για έναν άλλο.

Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Ανέτ Χοσόι, κατασκεύασε ένα μηχανικό μοντέλο ποδιού δρομέα που ενσωματώνει το ύψος, το βάρος και το μήκος των ποδιών τους, καθώς και τις μηχανικές ιδιότητες των διαφορετικών σόλων παπουτσιών. Το χρησιμοποίησαν για να βρουν το παπούτσι που βελτιστοποιεί την αποτελεσματικότητα κάθε δρομέα.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι μια μέρα, οι πελάτες θα μπορούν να εκτυπώσουν ένα εξατομικευμένο παπούτσι 3D, με βάση ένα βίντεο με το τρέξιμο τους. Αυτά θα ήταν ευπρόσδεκτα νέα για τους δρομείς. Η ικανότητα να έχουν βελτιστοποιημένη απόδοση χωρίς να δοκιμάσουν δεκάδες στυλ θα τους άφηνε άφθονο χρόνο για να προπονηθούν για τον επόμενο αγώνα τους.

Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Journal of Biomechanical Engineering

Ενοχλητικά αεροπλάνα

Κόσμος Φυσικής παράγει δύο podcast και μεγάλο μέρος της ηχογράφησης γίνεται στο North Bristol – στο γραφείο μου στο σπίτι και στο Andrew Glester's Κοσμικό υπόστεγο. Δυστυχώς, βρισκόμαστε σε μια προσέγγιση για το αεροδρόμιο του Μπρίστολ, με αεροπλάνα από την Ιρλανδία να πετούν πάνω από τα κεφάλια μας πριν γυρίσουμε πάνω από το Μπαθ για να προσεγγίσουμε το αεροδρόμιο από τα ανατολικά. Παρά το γεγονός ότι έχω παράθυρα με διπλά τζάμια και μια καλά μονωμένη σοφίτα και τοίχους, ο περιστασιακός θόρυβος του αεροπλάνου εμφανίζεται σε ηχογράφηση.

Χάρηκα λοιπόν πολύ όταν άκουσα ότι ερευνητές στα Ελβετικά Ομοσπονδιακά Εργαστήρια Επιστήμης και Τεχνολογίας Υλικών (EMPA) βρήκαν έναν τρόπο αξιολόγησης του θορύβου των επιβατικών αεροσκαφών του μέλλοντος. Εστιάζουν στα αεροσκάφη με μικτά φτερά (BWB), τα οποία έχουν άτρακτους που συγχωνεύονται άψογα στα φτερά τους. Αυτό θα έχει ως αποτέλεσμα λιγότερη αντίσταση αέρα και χαμηλότερη κατανάλωση καυσίμου. Επιπλέον, αυτά τα αεροπλάνα θα έχουν τους κινητήρες τους τοποθετημένους πάνω από την άτρακτο, η οποία θα πρέπει να εκτρέπει μεγάλο μέρος του ήχου προς τον ουρανό, καθιστώντας τον πιο ήσυχο στο έδαφος.

Αλλά πώς μπορούν οι μηχανικοί αεροναυπηγών να διασφαλίσουν ότι αυτό το σχέδιο θα ευχαριστήσει τους podcasters και άλλους λάτρεις της σιωπής; Κανονικά, γίνονται πολύπλοκες προσομοιώσεις υπολογιστή για την εκτίμηση του ήχου από ένα συγκεκριμένο σχέδιο. Αλλά η ανθρώπινη αντίληψη του θορύβου μπορεί να είναι δύσκολο να κατανοηθεί. Για να αποκτήσει μια πιο ρεαλιστική κατανόηση του πώς θα γίνει αντιληπτό ένα νέο αεροσκάφος στο έδαφος, η ομάδα υπέβαλε πραγματικούς ανθρώπους σε προσομοίωση θορύβου αεροσκαφών σε μια διαδικασία που ονομάζεται ακρόαση.

Αυτό έγινε στο AuraLab του EMPA, όπου τα ηχεία ήταν τοποθετημένα σε ένα δωμάτιο για να αναδημιουργήσουν τους ήχους που σχετίζονται με την απογείωση και την προσγείωση αεροσκαφών. Τα άτομα άκουσαν τους ήχους των σημερινών αεροπλάνων και τους προσομοιωμένους ήχους μελλοντικών αεροσκαφών BWB. Οι ακροατές κλήθηκαν να βαθμολογήσουν πόσο ενοχλητικοί ήταν οι ήχοι σε μια κλίμακα από το μηδέν έως το 10. Η μελέτη αποκάλυψε ότι τα αεροσκάφη BWB είναι 4.3 μονάδες λιγότερο ενοχλητικά από τα συμβατικά αεροσκάφη. Αυτά είναι υπέροχα νέα για τους podcasters του Μπρίστολ.

Μπορείς να διαβάστε περισσότερα εδώ.

Σφραγίδα ώρας:

Περισσότερα από Κόσμος Φυσικής