3D

Jun 12, 2023

あなたがアスリートであっても、足の痛みを経験している人であっても、靴底の圧力の高い部分を取り除くことが重要です。 実験用インソールは、さまざまな活動中にそのような領域がどこにあるかを示すことで役立つ可能性があります。

現在、人の足裏の「圧力マップ」を作成するために、専門家は足の診療所で感圧フロアマットの上を裸足で歩いてもらいます。 次に、患者の足の最も圧力がかかる領域の圧力を軽減する形状のカスタムインソールが患者に合わせて作成されます。

このシステムは問題なく機能しますが、短いマットの上をゆっくりと歩くことは、必ずしも誰かが通常の 1 日を通して足で行う動作を反映しているわけではありません。 そして、アスリートにとって、走ったりジャンプしたりするときに経験する足の圧力の全体像を提供するものではありません。

より良い代替品を求めて、スイスのETHチューリッヒ、エンパ、EPFLの研究機関の科学者らが新しいインソールを開発した。 既存の靴の中に装着するこのデバイスには、通常圧力が発生する領域に複数の圧電センサーが組み込まれています。

現在のプロトタイプはコンピューターと電源に配線されていますが、最終的なワイヤレスバージョンは数日間一日中着用でき、圧力ポイントを記録およびマッピングできるというアイデアです。 そのデータは、3D プリントでカスタムの永久インソールのセットを作成するために使用できます。

実際、圧力感知インソール自体は 3D プリントで作られています。 まず、シリコーンとセルロースのナノ粒子からなる柔軟なベース層が配置されます。 次に、導電性銀インクを使用して、そのベース上に導体を印刷します。 次に、カーボン ブラック インクを使用してセンサーを導体上に印刷します。 最後に、電子機器を保護するために別のシリコン層が適用されます。

この比較的単純で安価な製造プロセスは、既存の製品よりもはるかに低価格でインソールを販売できるため、この技術の主なセールスポイントの 1 つです。 これまでに行われたテストでは、新しいインソールは非常に良好なパフォーマンスを示しました。

「検出された圧力パターンから、誰かが歩いているのか、走っているのか、階段を上っているのか、あるいは背中に重い荷物を背負っているのかがわかります。その場合、圧力はよりかかとに移ります」とEmpaとETHの共同研究者であるジルベルト・シケイラ氏は述べた。研究のリーダー。

この研究に関する論文は最近、科学誌「Scientific Reports」に掲載されました。

出典: エンパ