Простой лайфхак для бегунов от инженера повышает эффективность на 6.4%

Привязка легкой эластичной ленты между ступнями может сделать бег более эффективным примерно на 6.4%. К такому выводу пришел инженер-механик Эллиот Хоукс из UC Santa Barbara, исследовавший эту тему в Стэнфордском университете. Его работа опубликована в Journal of Experimental Biology.

Проблема неэффективности

Бег — крайне неэффективный процесс для человеческого тела. По данным исследования, из каждых 10 сжигаемых калорий менее одной тратится на поддержание постоянной скорости вперед. Остальные девять калорий уходят на:

• Предотвращение падения при ударе ступней о землю.
• Торможение и ускорение маховой ноги.

Биомиметический подход

Идея возникла из наблюдения за неэффективной системой. Команда предположила, что если часть работы по размаху ног будет выполняться пружинным механизмом (по аналогии с сухожилиями ног гепарда), а не мышцами, можно сэкономить энергию. Такой подход отличается от типичных устройств, фокусирующихся на фазе «удара» стопы о землю.

Конструкция «экосухожилия»

Изначально ленту пробовали крепить на уровне колен, но в итоге оптимальным оказалось крепление к обуви. Это удобнее и лучше оптимизирует необходимые для эффективности силы.

Испытуемые привыкли к ленте почти мгновенно, и никто не спотыкался. Лента создала эффективность в работе по размаху ног, а также привела к более частому и короткому шагу. Это, в свою очередь, снизило количество энергии, необходимой для поддержания веса тела при каждом ударе о землю (фаза опоры).

Как это работает?

«Естественно, люди бегут с частотой 90 шагов в минуту. Если бы вы делали более короткие и быстрые шаги, это снизило бы энергию, требуемую для „отталкивания“, но на размах ног с такой скоростью нужно гораздо больше энергии, поэтому вы так не делаете. Однако лента устраняет эту стоимость для размаха ноги, что позволяет легко делать 100 шагов в минуту и снижать энергию, нужную для отталкивания», — объяснил Хоукс.

Ощущения от бега с лентой: «Это удивительно; вы чувствуете себя легким и быстрым».

Важные детали и ограничения

• Лента: исследователи использовали отрезок хирургической трубки длиной около 25% от длины ноги.
• Тип бега: тесты проводились исключительно для бега на выносливость. Неизвестно, принесут ли пользу спринтерам с их длинным шагом.
• Поверхность: бег был по ровной и плоской поверхности (не по пересеченной местности).
• Тренировочный эффект: его нет. После снятия ленты бегуны сразу возвращались к своей обычной манере и эффективности.

Хоукс сравнил эффект с электровелосипедом: «Вы просто бежите быстрее, так что это весело».