Snør dine 3D-printede sko og løb hurtigere, og reducer støj fra passagerfly – Physics World

Snør dine 3D-printede sko og løb hurtigere, og reducer støj fra passagerfly – Physics World

Tidsstempel: 26. januar 2024 12:26
Kildeknude: 3084747


Mekanisk model af en menneskelig fod i en løbesko.
I laboratoriet: Forskere måler stivheden af ​​mellemsåldesign ved hjælp af en Instron-maskine til at efterligne fodtrin.
Høflighed: Melanie Gonick, MIT

De, der er begyndt at løbe i det nye år, vil vide, at det kan være en skræmmende oplevelse at købe nye sko. De rigtige løbesko kan barbere værdifulde sekunder fra dit personlige bedste, men med så mange muligheder er det nemt at blive skræmt, før du har taget et enkelt skridt.

Men nu har forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) udviklet en model, der kan forudsige den mest effektive sko for en person baseret på deres gang.

Løbesko er designet med varierende mængder af stivhed og spændstighed i sålen, for at afbøde leddene og lagre energi. Men fordi alle løber forskelligt, vil den sko, der fungerer for én atlet, ikke være så effektiv for en anden.

Forskerne, anført af Anette Hosoi, bygget en mekanisk model af en løberfod, der inkorporerer deres højde, vægt og benlængde, samt de mekaniske egenskaber af forskellige skosåler. Det brugte de til at finde den sko, der optimerer hver enkelt løbers effektivitet.

Forskerne håber, at kunder en dag vil kunne få en personlig sko 3D printet, baseret på en video af deres løbegang. Dette ville være en kærkommen nyhed for løbere; evnen til at få en optimeret præstation uden at prøve snesevis af stilarter ville give dem masser af tid til at træne til deres næste løb.

Forskningen blev offentliggjort i Journal of Biomechanical Engineering

Irriterende flyvemaskiner

Fysik verden producerer to podcasts, og meget af optagelsen foregår i North Bristol – på mit hjemmekontor og i Andrew Glesters Kosmisk Skur. Desværre er vi på vej mod Bristol Lufthavn, med fly fra Irland, der flyver hen over hovedet på os, før de vender over Bath for at nærme os lufthavnen fra øst. På trods af at jeg har termoruder og en godt isoleret hems og vægge, kommer der lejlighedsvis flystøj på en optagelse.

Så jeg var meget glad for at høre, at forskere ved de schweiziske føderale laboratorier for materialevidenskab og teknologi (EMPA) har fundet på en måde at evaluere støjen fra fremtidens passagerfly. De fokuserer på fly med blended wing body (BWB), som har flykroppe, der smelter sømløst ind i deres vinger. Dette skulle resultere i mindre luftmodstand og lavere brændstofforbrug. Hvad mere er, vil disse fly have deres motorer monteret over flykroppen, hvilket burde aflede meget af lyden op i himlen, hvilket gør det mere støjsvagt på jorden.

Men hvordan kan luftfartsingeniører sikre, at dette design vil glæde podcastere og andre, der elsker stilhed? Normalt udføres komplekse computersimuleringer for at estimere lyden fra et bestemt design. Men den menneskelige opfattelse af støj kan være en vanskelig ting at forstå. For at få en mere realistisk forståelse af, hvordan et nyt fly vil blive opfattet på jorden, udsatte holdet rigtige mennesker for simuleret flystøj i en proces kaldet auralisering.

Dette blev gjort på EMPA's AuraLab, hvor højttalere var arrangeret i et rum for at genskabe lydene forbundet med flyets start og landing. Forsøgspersonerne lyttede til lydene fra nutidens fly og til de simulerede lyde fra fremtidige BWB-fly. Lytterne blev bedt om at vurdere, hvor generende lydene var på en skala fra nul til 10. Undersøgelsen viste, at BWB-fly er 4.3 enheder mindre generende end konventionelle fly. Det er gode nyheder for Bristol podcastere.

Du kan Læs mere her.

Tidsstempel:

Mere fra Fysik verden