Một nhóm các nhà nghiên cứu Viện Khoa học Đời sống & Khoa học Y tế của Trường Đại học Liverpool, cùng với một đồng nghiệp Trường Đại học Liverpool John Moores, đã phát hiện ra lý do tại sao mọi người sử dụng nhiều năng lượng hơn khi đi trên các bề mặt không bằng phẳng, gồ ghề (chẳng hạn như cát) so với các bề mặt giống như nền xi măng cứng phẳng. Trong nghiên cứu của họ, được công bố trên Tạp chí Journal of the Royal Society Interface, họ đã nghiên cứu hành vi hoạt động của các cơ ở bàn chân, chân và ngón chân của những người tình nguyện tham gia nghiên cứu thực hiện đi bộ trên các bề mặt khác nhau.

Nghiên cứu trước đây và bằng chứng giai thoại cho thấy, đi bộ trên cát, hoặc thậm chí băng qua bãi đất phủ đầy bụi bẩn, bị tốn nhiều năng lượng hơn so với đi bộ ở vỉa hè hoặc băng qua bãi đậu xe. Sự khác biệt là do biến dạng của vật liệu dưới chân chúng ta. Nhưng chính xác vì sao các bề mặt biến dạng nhiều hơn lại đòi hỏi nhiều nỗ lực hơn như vậy? Để tìm ra câu trả lời, các nhà nghiên cứu đã cho 30 tình nguyện viên đi trên ba bề mặt khác nhau. Các chuyển động, lượng oxy và cơ bắp của họ được ghi lại bằng các cảm biến trong phòng thí nghiệm.

Bề mặt đầu tiên là sàn cứng. Loại thứ hai là thảm xốp mỏng và loại thứ ba là thảm xốp dày. Mỗi tình nguyện viên sẽ thực hiện đi đi lại lại trên mỗi bề mặt trong thời gian dài bảy phút. Họ đã sử dụng dữ liệu từ các bài tập để tạo ra các mô phỏng đại diện cho một người bình thường đi bộ trên từng loại bề mặt.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi đi bộ trên một bề mặt có thể biến dạng, mọi người sẽ sải bước dài hơn, do đó dẫn đến việc sử dụng năng lượng của các cơ ở hông và đầu gối tăng lên. Họ cũng gợi ý rằng có thể có nhiều vấn đề hơn những gì họ quan sát được và dự định tiếp tục công việc nghiên cứu này, có thể sẽ mở rộng sang các loài động vật khác.

P.T.T (NASATI), theo https://phys.org/news/2022-12-deforming-surfaces-energy.html, 3/12/2022