Dar visai neseniai tai skambėjo kaip fantastika, tačiau dabar tai tampa realybe. Kinų mokslininkai pristatė pirmąjį pasaulyje povandeninį egzoskeletą, kuris padeda narams judėti po vandeniu žymiai efektyviau ir taupyti deguonį.
Šis išradimas gali iš esmės pakeisti ne tik profesionalų nardymą, bet ir gelbėjimo operacijas, povandeninius tyrimus bei karines misijas.
Kalbėdamas su technologijų apžvalgininkais ir analizuodamas naujausius mokslo darbus, pastebėjau, kad egzoskeletų sritis vystosi greičiau nei bet kada anksčiau.
Tačiau beveik visi sprendimai buvo kuriami sausumai – judėjimui fabrikuose, medicininei reabilitacijai ar kariuomenei. Dabar situacija keičiasi.
Egzoskeletų istorija: nuo šeštojo dešimtmečio iki šių dienų
Pirmieji bandymai sukurti egzoskeletus prasidėjo dar XX amžiaus šeštajame dešimtmetyje. Tuomet tai buvo primityvūs, masyvūs ir dažnai nepraktiški mechanizmai. Tačiau per kelis dešimtmečius technologijos pažengė milžinišku greičiu.
Šiandien egzoskeletus naudoja žmonės, turintys judėjimo sutrikimų, pramonės darbuotojai, sandėlių operatoriai ir kariškiai. Šios sistemos padeda sumažinti apkrovą sąnariams, didina ištvermę ir gerina judesių kontrolę.
Mano manymu, didžiausias lūžis šioje srityje yra būtent perėjimas į povandeninę erdvę, nes vanduo sukelia visiškai kitokias fizines sąlygas nei sausuma.
Kodėl judėjimas po vandeniu yra toks sudėtingas
Iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti, kad judėti po vandeniu lengva – juk kūnas tampa lengvesnis dėl plūdrumo. Tačiau realybė visiškai kitokia.
Vandens pasipriešinimas yra kelis kartus didesnis nei oro. Kiekvienas kojos judesys reikalauja daug daugiau energijos, o tai lemia spartesnį deguonies sunaudojimą. Narams tai reiškia trumpesnį buvimo laiką po vandeniu ir didesnę fizinę apkrovą raumenims.
Naršydamas mokslinius straipsnius pastebėjau, kad būtent raumenų nuovargis ir didelis oro suvartojimas yra pagrindiniai ribojantys veiksniai giliuose nardymuose.
Kinijos Pekino universiteto mokslininkai sukūrė unikalų sprendimą, skirtą būtent narams. Šis povandeninis egzoskeletas buvo pritaikytas vadinamajai „flutter kick“ plaukimo technikai, kurią dažniausiai naudoja profesionalūs narai.
Įrenginyje naudojama trosų ir pavarų sistema, kuri suteikia papildomą sukimo momentą kelių sąnariams. Tai padeda kojoms judėti efektyviau, mažinant raumenų apkrovą.
Svarbiausia, kad pats įrenginys yra lengvas, nesukuria papildomo hidrodinaminio pasipriešinimo ir visiškai sinchronizuojasi su natūraliais plaukiko judesiais. Kitaip tariant, naras nejaučia, kad jo judesius „laikytų“ ar stabdytų mechanizmas.
Eksperimentų rezultatai, kurie nustebino net pačius mokslininkus
Tyrimuose dalyvavo šeši patyrę narai. Rezultatai buvo įspūdingi:
• oro sunaudojimas sumažėjo beveik 23 procentais
• šlaunų raumenų aktyvacija sumažėjo daugiau nei 20 procentų
• blauzdų raumenų apkrova taip pat sumažėjo daugiau nei 20 procentų
• judesių natūralumas praktiškai nepasikeitė
Man asmeniškai šie skaičiai atrodo stulbinantys, nes nardymui net kelių procentų efektyvumo padidėjimas gali turėti didžiulę reikšmę saugumui.
Povandeninis egzoskeletas atveria visiškai naujas galimybes:
• gelbėjimo operacijoms po vandeniu
• povandeninei archeologijai
• moksliniams tyrimams
• karinėms užduotims
• ilgos trukmės nardymo misijoms
Ekspertai prognozuoja, kad ateityje tokie įrenginiai gali tapti standartine profesionalių narų įranga.
Ką tai reiškia žmogaus fizinių galimybių ateičiai?
Ši technologija dar kartą parodo, kad riba tarp žmogaus kūno galimybių ir technologijų išnyksta vis sparčiau. Mano manymu, per artimiausius 10–20 metų mes pamatysime, kaip egzoskeletai taps kasdiene pagalbine priemone ne tik sausumoje, bet ir vandenyje.
Mokslininkai jau kalba apie dar pažangesnius modelius, galinčius padėti narams judėti net ir ekstremaliose povandeninėse sąlygose.
Šaltiniai:
https://en.wikipedia.org/wiki/Exoskeleton
https://en.wikipedia.org/wiki/Underwater_diving
https://newsen.pku.edu.cn/news_events/news/research/15306.html
