能助你一臂之力的楼梯!

美国科学家提出了一套台阶,可以储存你下降时消耗的能量,然后在你再次上升时给你一个有用的“腿”。
2017年7月18日

采访

莉娜婷教授,乔治亚理工学院工程学院和埃默里医学院

随着年龄的增长,爬楼梯会变得更具挑战性,而安装电梯并不总是实用或负担得起。现在,美国的科学家们发明了一套台阶,你可以把它安装在现有的楼梯上,当你下楼梯时,它会储存你消耗的能量,当你再次上楼梯时,它会给你一个有用的“腿”。凯蒂·海勒听了佐治亚理工学院和埃默里医学院的莉娜·婷的工作原理后,感到非常兴奋。

莉娜:所以我们从楼梯的顶部开始,每个踏板上下移动,只有一个楼梯的高度。当你下楼梯时,楼梯开始与你所在的地板高度相同,当它承受你的重量时,它会慢慢下降,拉伸一些弹簧。所以,它可以缓冲你下楼梯的时候,实际上减少了你的肌肉需要做的工作量,实际上,让你下楼梯的时候非常柔软和愉快。

凯蒂:所以能量被储存在弹簧里,对吗?

莉娜-没错。所以,你要用自己的力量来拉伸弹簧。当踏板降低一层楼梯高度时,它就会被锁住。所以现在,我们把能量锁在一个拉伸的弹簧里,你下了一系列的楼梯,楼梯踏板被锁住了。当你转身想要回到楼梯上的时候,能量被储存在每一步上,我们在每一步上都有一些简单的压力传感器,当你把一只脚放下来的时候,当你把下一只脚放在更高的踏板上的时候,它会释放后面的踏板,这样就给你的后腿一点推力。

凯蒂:好吧,所以能量在下楼的时候被储存起来,在上楼的时候被用来给你一点推动力,帮助你回到楼梯上。

莉娜:没错,我们发现,对我们所说的“后腿”的推动可以使“前腿”膝盖的工作量减少37%。

凯蒂:好的,从某种意义上说,我想这就是上楼梯所节省的能量,但是下楼梯呢?它有什么好处吗?

莉娜:令人惊讶的是,通常用来破坏身体以防止我们在重力作用下摔倒的工作量在脚踝上也减少了约27%。所以能量被消耗掉了,楼梯的工作原理是帮助你打破,所以你消耗的能量更少。但是我们也储存了能量,这样它就可以用回来了。

凯蒂:最后,为什么这项发明很重要?

莉娜:嗯,我想我们都知道,那些上下楼梯有困难的人,要么是因为他们上了年纪,要么是因为膝盖手术等暂时性损伤。这些可以让人们爬上现有的楼梯,这些楼梯很难改造,或者你可能不想改造它们。它还允许人们利用他们所拥有的流动性。所以,如果你能部分地上下楼梯,那么这可以让人们保持活跃,独立,住在自己的家里。

凯蒂:听起来这些楼梯会给那些可以做一点运动的人带来自由,让他们可以自由活动,而不是像你说的那样被限制在升降椅上。

莉娜:参与上下楼梯对保持一个人的活动能力非常重要。如果他们开始使用升降椅,因为我们的机动性是“要么使用,要么失去”,那么他们的运动能力实际上可能会退化得更快。随着年龄的增长,保持活跃和独立是非常重要的。

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