Snöra på dig dina 3D-printade skor och spring snabbare, minska bullret från passagerarflygplan – Physics World

Snöra på dig dina 3D-printade skor och spring snabbare, minska bullret från passagerarflygplan – Physics World

Källnod: 3084747


Mekanisk modell av en mänsklig fot i en löparsko.
I labbet: forskare mäter styvheten hos mellansuldesigner med hjälp av en Instron-maskin för att efterlikna fotsteg.
Med tillstånd: Melanie Gonick, MIT

De som har börjat springa under det nya året vet att det kan vara en skrämmande upplevelse att köpa nya skor. Rätt löparskor kan raka bort värdefulla sekunder från ditt personbästa, men med så många alternativ är det lätt att bli skrämd innan du har tagit ett enda steg.

Men nu har forskare från Massachusetts Institute of Technology (MIT) utvecklat en modell som kan förutsäga den mest effektiva skon för en individ utifrån deras gång.

Löparskor är designade med varierande styvhet och spänst i sulan, för att dämpa lederna och lagra energi. Men eftersom alla springer olika, kommer skon som fungerar för en idrottare inte att vara lika effektiv för en annan.

Forskarna, med ledning av Anette Hosoi, byggde en mekanisk modell av en löparfot som inkluderar deras höjd, vikt och benlängd, samt de mekaniska egenskaperna hos olika skosulor. De använde detta för att hitta den sko som optimerar varje löpares effektivitet.

Forskarna hoppas att kunderna en dag ska kunna få en skräddarsydd sko 3D-utskriven, baserad på en video av deras löpande gång. Detta skulle vara välkomna nyheter för löpare; förmågan att få en optimerad prestanda utan att prova dussintals stilar skulle ge dem gott om tid att träna inför nästa lopp.

Forskningen publicerades i Journal of Biomechanical Engineering

Irriterande flygplan

Fysikvärlden producerar två podcaster och mycket av inspelningen görs i North Bristol – på mitt hemmakontor och i Andrew Glesters Kosmiskt skjul. Tyvärr är vi på väg mot Bristols flygplats, med flygplan från Irland som flyger över våra huvuden innan vi vänder över Bath för att närma oss flygplatsen från öster. Trots att jag har tvåglasfönster och ett välisolerat loft och väggar, kommer det enstaka flygplansljudet in på en inspelning.

Så jag var mycket glad över att höra att forskare vid de schweiziska federala laboratorierna för materialvetenskap och teknik (EMPA) har kommit på ett sätt att utvärdera bullret från framtidens passagerarflygplan. De fokuserar på flygplan med blandad vingkropp (BWB), som har flygkroppar som smälter samman sömlöst i deras vingar. Detta bör resultera i mindre luftmotstånd och lägre bränsleförbrukning. Dessutom kommer dessa flygplan att ha sina motorer monterade ovanför flygkroppen, vilket bör avleda mycket av ljudet upp mot himlen, vilket gör det tystare på marken.

Men hur kan flygingenjörer säkerställa att denna design kommer att glädja podcasters och andra som älskar tystnad? Normalt görs komplexa datorsimuleringar för att uppskatta ljudet från en viss design. Men den mänskliga uppfattningen av buller kan vara en knepig sak att förstå. För att få en mer realistisk förståelse för hur ett nytt flygplan kommer att uppfattas på marken, utsatte teamet riktiga människor för simulerat flygbuller i en process som kallas auralisering.

Detta gjordes på EMPA:s AuraLab, där högtalare arrangerades i ett rum för att återskapa ljuden i samband med flygplanets start och landning. Försökspersonerna lyssnade på ljuden från dagens flygplan och till de simulerade ljuden från framtida BWB-flygplan. Lyssnarna ombads att betygsätta hur irriterande ljuden var på en skala från noll till 10. Studien visade att BWB-flygplan är 4.3 enheter mindre irriterande än konventionella flygplan. Det är goda nyheter för Podcasters i Bristol.

Du kan läs mer här.

Tidsstämpel:

Mer från Fysikvärlden