8 | FORSKNING / RESEARCH | NR. 1·2017 Sportsteknologier inspireret BIOMIMETIK Kejserpingviner, fyrrekogler og blåmuslinger har alle særlige mekanismer, som Torben Lenau vil overføre til sportens verden. Af Christina Tækker Naturen er den store inspirationskilde, når Torben Lenau sætter sig ned og tænker Plants and animals lead to new sports technology BIOMIMETICS Nature is the main source of inspiration when Torben Lenau ponders how to develop the sports technologies of the future, picking up ideas from emperor penguins, sharks, geckos, and pine cones. One of his objectives is to transfer mechanisms from animals that run and jump to a shoe that assimilates the athlete’s energy and uses it to help him/her run farther and faster. Another has to do with utilizing the speed of the emperor penguin— although he is still not quite sure how best to use it. The associate professor from DTU Mechanical Engineering is a graduate engineer in the field of biomimetics, which involves working systematically to derive principles from nature OTTE INSPIRATIONSKILDER FRA NATUREN and transfer them to solutions that can be achieved technologically. Torben Lenau uses biomimetics as inspiration in developing everything from new sports technologies and surface techniques to waterless toilets and artificial limbs. He often develops his ideas in partnership with students from DTU and the University of Copenhagen. 1 Fyrrekogle Fyrrekogler er lukkede, mens de vokser, for at skærme frøene, som ligger inde under de enkelte skæl. Når koglen udtørrer, åbner den sig, og frøene kan falde ud. Det sker på den måde, at de enkelte skæl, der består af to lag, trækker sig forskelligt sammen, når de udtørrer. En lignende to-lags-mekanisme kan anvendes til at lave små flapper, som kan bruges til at lave justerbare benproteser og sko. “My students provide a lot of useful input when we work together on developing ideas. Plants and animals have been evolving for centuries, coming up with solutions to many of the problems we are still battling in our everyday lives. They are constantly adapting to their surroundings, and we would do well to draw inspiration from their remarkable ability,” says Torben Lenau. 2 Spyflue Spyfluer kan åbne og lukke for huller i deres skjold ved hjælp sf elastiske membraner med knopper. Når man hiver i membranen, bliver knopperne mindre. Hvis man forestiller sig, at der sad elastiske knopper i en sok rundt om foden, kunne man lave en automatisk tilpasning af skoen, når foden blev større. 3 Gepard Til de Paralympiske Lege konstruerede man en protese inspireret af geparden. Det er en form for krog, som atleterne løber på. Det ejendommelige ved den er, at man kan løbe hurtigere end almindelige atleter, da den optager løbeenergien bedre end vores sener og muskler. Dermed kan man gøre kroppen stærkere. 4 Kænguru Kænguruen bliver mere og mere effektiv, jo hurtigere den løber, mens vi bliver mindre og mindre effektive. Kænguruen har den fordel, at den koordinerer sit pulsslag og åndedræt til at opsamle energi – og puster ud samtidig med at den sætter af. Den mekanisme kan man bruge til at designe teknikken i sit træningsforløb. på, hvordan man kan udvikle fremtidens sportsteknologier. Han får inspiration fra både kejserpingviner, hajer, gekkoer og fyrrekogler. Et af hans mål er at overføre mekanismer fra løbende og hoppende dyr til en sko, der opsamler sportsudøverens energi til at løbe længere og hurtigere. En anden idé går ud på at udnytte kejserpingvinens hurtighed. Han overvejer stadig, hvad det bedst kan bruges til. Lektoren på DTU Mekanik er uddannet ingeniør og forsker i såkaldt biomimetik, hvor man går systematisk til værks med at udlede principper fra naturen og overføre dem til løsninger, der kan realiseres teknologisk. Torben Lenau bruger biomimetikken som inspiration til at udvikle alt fra nye sportsteknologier og overfladeteknikker til vandfrie toiletter og benproteser. Idéerne bliver ofte udviklet sammen med studerende fra DTU og Københavns Universitet. Bedre træningsmetoder „Jeg får rigtig mange gode input fra mine studerende, når vi udvikler idéer. Dyr og planter har gennem tiden udviklet sig og løst mange af de problemer, som vi tumler med i hverdagen. De tilpasser sig hele tiden deres omgivelser – og det skal vi lade os inspirere af,“ siger Torben Lenau. Han mener, at DTU favner mange discipliner, som ikke bare kan flytte sportsteknologien, men også hjælpe atleter til at yde deres bedste under træningen. „I virkeligheden er sportsteknologi underligt. I det gamle Grækenland løb man uden sko eller tøj. Her konkurrerede man på, hvad man kunne med kroppen. I dag er det højteknologisk. Hvis man ser på en cykelrytter, kan man både udvikle cykel, tøj og cykelhjelm. Der er en masse ting, som er nødvendige for at få en toppræstation. Men der, hvor vi fra forskningsverdenen især kan hjælpe atleten, er at gøre ham i stand til at træne bedre, så han yder sit bedste,“ siger Torben Lenau. Mere præcise informationer Han mener, at morgendagens teknologier vil give mere præcise informationer end de tidligere. Ved at måle direkte på huden eller tæt på blodårerne kan man få oplysninger om antallet af pulsslag, og om man skal løbe hurtigere, langsommere eller i intervaller. Teknologierne kan være udformet enten som ure eller små høreapparater, der sidder i øregangen med sensorer koblet sammen med en smartphone. De teknologiske muligheder er mange. Men for Torben Lenau stopper udviklingen ved den fysiske grænse: „Rent sportsmæssigt kan man blive ved med at forbedre sine præstationer, men det er vel ikke i sportens ånd at gøre os bedre, end vi er? Ved de Paralympiske Lege udformede man benproteser, der var inspireret af geparden. Det ejendommelige ved dem var, at man kunne løbe hurtigere end folk uden benprotese. Proteserne gjorde simpelthen kroppen stærkere. Skal man så også give en vægtløfter et exoskelet, så han er i stand til at løfte adskillige hundrede kilo?“ spørger han. „Det synes jeg ikke, er sportsligt. Her går min grænse. Det skal være fair.“ LÆS MERE OM SPORTSTEKNOLOGI • Verdenssuccesen TrackMan blev opfundet på 48 timer. Læs mere på kortlink.dk/p5zp. • OL-svømmere blev kvikket op af blåt lys. Læs mere på kortlink.dk/p5zr • Skræddersyede produkter bliver printet i 3D. Læs mere på kortlink.dk/p5zs FOTO JOACHIM RODE Forskningen kan især hjælpe atleterne med at træne bedre, så de yder deres bedste, siger Torben Lenau. Torben Lenau explains that, in particular, research can help athletes to improve their training so they can achieve optimal performance. ■■Få mere at vide Torben Lenau, lektor, DTU Mekanik, lenau@mek.dtu.dk
DTUavisen1701
To see the actual publication please follow the link above