Университет Техаса в Остине: носки, жёсткость стопы и 2% экономии энергии при ходьбе в тесте на 12 людях

Исследователи из Университета Техаса в Остине создали прототип носка, который сжимает переднюю часть стопы и повышает жёсткость свода. По данным sciencealert.com, в тесте на беговой дорожке он снизил общий расход энергии при ходьбе на 2% по сравнению с обычными носками sciencealert.comsciencealert.comsciencealert.comОткрыть источник ↗. Работа опубликована в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.

В исследовании участвовали 12 здоровых добровольцев в среднем возрасте 28 лет. Каждый проходил 5-минутные сессии ходьбы на беговой дорожке в специальных и обычных носках. Расход энергии оценивали по дыханию: по объёму вдыхаемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа.

Как устроен носок

Плотная вязаная лента вокруг передней части стопы предназначена для того, чтобы стопа не расплющивалась и не расширялась под нагрузкой. Авторы сообщают, что специальные носки давили на переднюю часть стопы сильнее обычных, что повысило жёсткость медиального продольного свода через перекрёстное сопряжение осей. Продольная жёсткость свода выросла на 65%, при этом стопа по-прежнему сгибалась и отталкивалась в конце каждого шага.

Исследователи сравнивают снижение метаболической скорости на 2% со снятием с пояса груза в 2 килограмма (4,4 фунта) sciencealert.comsciencealert.comsciencealert.comОткрыть источник ↗.

Почему жёсткая стопа экономит энергию

По словам авторов, более жёсткая стопа совершает больше механической работы за шаг, поэтому мышцам ног нужно меньше работы для поддержания ровной ходьбы. Икроножные мышцы толкали чуть сильнее, но сокращались медленнее, и в сумме это требовало меньше энергии. Исследователи сравнивают это с переключением на повышенную передачу на велосипеде.

Ранее попытки с жёсткими стельками и супинаторами не снижали расход энергии. Авторы отмечают, что жёсткая обувь не уменьшает метаболическую скорость при реальных скоростях ходьбы, а экзоскелеты дороги и неудобны в повседневной жизни.

Изначальная цель работы — проверить гипотезу об эволюции: стопа человека жёстче, чем у других приматов, и одна из ведущих теорий гласит, что это снижает затраты на ходьбу на двух ногах. Результаты эту идею поддерживают sciencealert.comsciencealert.comsciencealert.comОткрыть источник ↗. На конструкцию носка уже подана патентная заявка.