Un dispositivo almacena energía al bajar las escaleras y la libera para ayudar a subirlas

Un dispositivo almacena energía al bajar las escaleras y la libera para ayudar a subirlas

  • Las escaleras con resorte se comprimen cuando alguien baja las escaleras, ahorrando energía disipada de otra manera a través del impacto.
  • Al subir, las escaleras aportan a las personas un impulso liberando la energía almacenada, haciéndolo un 37% más fácil para la rodilla.
  • El dispositivo de baja potencia se puede colocar en escaleras existentes y no tiene que instalarse permanentemente.

Investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia (Georgia Tech) y la Universidad de Emory, en Estados Unidos, han creado un dispositivo que facilita andar por las escaleras. Estos científicos han construido escaleras que reciclan energía, almacenan la energía de un usuario durante el descenso y devuelven la energía al usuario durante el ascenso.

Las escaleras con resorte se comprimen cuando alguien baja las escaleras, ahorrando energía disipada de otra manera a través del impacto y frenando un 26% las fuerzas en el tobillo. Al subir, las escaleras aportan a las personas un impulso liberando la energía almacenada, haciéndolo un 37% más fácil para la rodilla que usando escaleras convencionales. El dispositivo de baja potencia se puede colocar en escaleras existentes y no tiene que instalarse permanentemente.

Cada escalera está atada por resortes y equipada con sensores de presión. Cuando una persona baja, cada paso se hunde lentamente hasta que se bloquea y está al nivel con el siguiente paso, almacenando la energía generada por el usuario. Se mantiene así hasta que alguien camina arriba. Cuando una persona que sube las escaleras anda sobre el sensor en la banda de rodadura siguiente hacia arriba, el pestillo en el paso inferior se libera y la energía almacenada en el resorte se suelta, levantando la pierna trasera.

Los autores de la investigación, que se detalla en un artículo publicado en la revista Plos One, dicen que la idea inicial era usar calzado protésico de reciclaje de energía para ayudar a las personas a subir escaleras. "A diferencia del caminar normal en el que cada golpe de talón disipa la energía que puede ser potencialmente recuperada, el ascenso de la escalera es realmente muy eficiente en energía, la mayor parte de la energía que pones se transforma en potencial energía para levantarte", explica Karen Liu, de la Escuela de Computación Interactiva.

El suave movimiento hacia abajo alivia el trabajo del tobillo

"Pero entonces me di cuenta de que bajar es un desperdicio, disipas energía para evitar caer y pensé que sería genial si pudiéramos almacenar la energía desperdiciada durante el descenso y devolverla al usuario durante el ascenso", añade Liu, que es coautora del artículo con su colega Lena Ting, profesora de Ingeniería Biomédica en el Departamento de Ingeniería Biomédica Wallace H. Coulter en Emory y Georgia Tech.

"Caminar por las escaleras es como pisar los frenos del coche mientras haces girar el motor -pone como ejemplo Ting-. Tus piernas usan mucha energía en cada paso para evitar caer demasiado rápido. Nuestras escaleras almacenan esa energía en lugar de desperdiciarla". Los investigadores no esperaban, antes de diseñar el dispositivo, que las escaleras en realidad aliviarían el impacto de bajar.

"El resorte en las escaleras, en lugar del tobillo, actúa como un cojín y freno", apunta Yun Seong Song, quien construyó el dispositivo como investigador postdoctoral en Georgia Tech y actualmente es profesor asistente en la Universidad de Ciencias y Tecnología de Missouri, Estados Unidos. "El suave movimiento hacia abajo alivia el trabajo del tobillo, que es lo que te mantiene equilibrado y te impide caer demasiado rápido en las escaleras normales", añade.

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