Zephyrnet-logo

Trek je 3D-geprinte schoenen aan en ren sneller, waardoor het lawaai van passagiersvliegtuigen wordt verminderd – Physics World

Datum:


Mechanisch model van een menselijke voet in een hardloopschoen.
In het laboratorium: onderzoekers meten de stijfheid van tussenzoolontwerpen met behulp van een Instron-machine om voetstappen na te bootsen.
Met dank aan: Melanie Gonick, MIT

Degenen die in het nieuwe jaar met hardlopen zijn begonnen, weten dat het kopen van nieuwe schoenen een lastige ervaring kan zijn. De juiste hardloopschoenen kunnen waardevolle seconden van je persoonlijk record afhalen, maar met zoveel opties kun je gemakkelijk geïntimideerd raken voordat je ook maar één stap hebt gezet.

Maar nu hebben onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) een model ontwikkeld dat de meest efficiënte schoen voor een individu kan voorspellen op basis van zijn of haar manier van lopen.

Hardloopschoenen zijn ontworpen met verschillende hoeveelheden stijfheid en veerkracht in de zool, om de gewrichten te dempen en energie op te slaan. Maar omdat iedereen anders loopt, zal de schoen die voor de ene atleet werkt, niet zo effectief zijn voor de andere.

De onderzoekers, onder leiding van Anette Hosoi, bouwde een mechanisch model van de voet van een hardloper waarin hun lengte, gewicht en beenlengte zijn verwerkt, evenals de mechanische eigenschappen van verschillende schoenzolen. Ze gebruikten dit om de schoen te vinden die de efficiëntie van elke hardloper optimaliseert.

De onderzoekers hopen dat klanten op een dag een gepersonaliseerde schoen kunnen laten 3D-printen, gebaseerd op een video van hun looppatroon. Dit zou welkom nieuws zijn voor hardlopers; de mogelijkheid om geoptimaliseerde prestaties te leveren zonder tientallen stijlen te passen, zou hen voldoende tijd geven om te trainen voor hun volgende race.

Het onderzoek is gepubliceerd in de Tijdschrift voor biomechanische techniek

Vervelende vliegtuigen

Natuurkunde wereld produceert twee podcasts en een groot deel van de opnames wordt gedaan in Noord-Bristol – in mijn thuiskantoor en bij Andrew Glester Kosmische schuur. Helaas naderen we Bristol Airport, terwijl vliegtuigen uit Ierland boven ons hoofd vliegen voordat we Bath omdraaien om het vliegveld vanuit het oosten te naderen. Ondanks dat ik dubbele beglazing heb en een goed geïsoleerde zolder en muren, komt er zo nu en dan vliegtuiggeluid op de opname terecht.

Ik was dan ook erg blij om te horen dat onderzoekers van de Zwitserse Federale Laboratoria voor Materiaalwetenschappen en Technologie (EMPA) een manier hebben bedacht om het geluid van passagiersvliegtuigen van de toekomst te evalueren. Ze richten zich op blended wing body (BWB) vliegtuigen, waarvan de romp naadloos in de vleugels overgaat. Dit moet resulteren in minder luchtweerstand en een lager brandstofverbruik. Bovendien zullen de motoren van deze vliegtuigen boven de romp zijn gemonteerd, wat een groot deel van het geluid naar de lucht zou moeten afbuigen, waardoor het stiller wordt op de grond.

Maar hoe kunnen luchtvaartingenieurs ervoor zorgen dat dit ontwerp podcasters en andere liefhebbers van stilte zal plezieren? Normaal gesproken worden er complexe computersimulaties uitgevoerd om het geluid van een bepaald ontwerp in te schatten. Maar de menselijke perceptie van lawaai kan lastig te begrijpen zijn. Om een ​​realistischer inzicht te krijgen in hoe een nieuw vliegtuig op de grond zal worden waargenomen, heeft het team echte mensen onderworpen aan gesimuleerd vliegtuiggeluid in een proces dat auralisatie wordt genoemd.

Dit werd gedaan in het AuraLab van EMPA, waar luidsprekers in een kamer werden opgesteld om de geluiden na te bootsen die gepaard gaan met het opstijgen en landen van vliegtuigen. De proefpersonen luisterden naar de geluiden van de hedendaagse vliegtuigen en naar de gesimuleerde geluiden van toekomstige BWB-vliegtuigen. Aan de luisteraars werd gevraagd om op een schaal van nul tot 10 aan te geven hoe hinderlijk de geluiden waren. Uit het onderzoek bleek dat BWB-vliegtuigen 4.3 eenheden minder hinderlijk zijn dan conventionele vliegtuigen. Dat is geweldig nieuws voor podcasters uit Bristol.

Je kunt lees meer hier.

spot_img

Laatste intelligentie

spot_img