3D tlačené „inteligentné“ vložky na mapovanie tlaku na cestách
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 16. 3. 2023
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Či už ste športovec, alebo niekto, kto pociťuje bolesť chodidiel, je dôležité eliminovať oblasti s vysokým tlakom v podrážkach vašich topánok. Pomôcť by mohli experimentálne 3D vytlačené vložky do topánok, ktoré ukážu, kde sa takéto oblasti nachádzajú počas rôznych pohybových aktivít.
V súčasnosti, aby sa vytvorila „tlaková mapa“ chodidiel, špecialista nechá človeka chodiť naboso po podlahovej podložke citlivej na tlak. Potom sa pacientovi vyrobia vložky na mieru, ktoré sú tvarované tak, aby zmierňovali tlak v oblastiach chodidiel, kde sa vyskytuje najviac. Hoci tento systém funguje dobre, pomalá chôdza po krátkom úseku podložky nemusí nevyhnutne odrážať to, čo človek robí so svojimi chodidlami počas bežného dňa. A v prípade športovcov určite neposkytuje úplný obraz o tlaku na chodidlá, ktorý pociťujú pri behu a skokoch.
Pri hľadaní lepšej alternatívy vyvinuli vedci zo švajčiarskych výskumných ústavov ETH Zürich, Empa a EPFL nové vložky do topánok. Zariadenia, ktoré sa nosia v topánkach tretích strán, obsahujú viacero piezoelektrických snímačov umiestnených v oblastiach, kde sa zvyčajne vyskytuje tlak.
Hoci sú súčasné prototypy pevne pripojené k počítaču a zdroju energie, ide o to, aby sa konečná bezdrôtová verzia mohla nosiť počas celého dňa niekoľko dní a mohla tak zaznamenávať a mapovať tlakové body. Tieto údaje by sa potom mohli použiť na výrobu 3D tlačenej sady vlastných trvalých vložiek na mieru.
Samotné vložky na snímanie tlaku sú v skutočnosti tiež vytlačené 3D tlačou. Najprv sa položí pružná základná vrstva zo silikónu a celulózových nanočastíc. Potom sa na tento základ použije vodivý strieborný atrament na vytlačenie vodičov. Na vodiče sa potom vytlačia snímače pomocou čierneho uhlíka. Nakoniec sa nanesie ďalšia vrstva silikónu na ochranu všetkej elektroniky.
Tento relatívne jednoduchý a lacný výrobný proces je jedným z hlavných predajných argumentov technológie, pretože by umožnil predávať vložky za oveľa nižšiu cenu ako existujúce výrobky. A v doterajších testoch sa nové vložky osvedčili veľmi dobre.
„Zo zistených tlakových vzorcov sa dá zistiť, či niekto chodí, beží, stúpa po schodoch, alebo dokonca nesie ťažký náklad na chrbte, v takom prípade sa tlak presúva viac na pätu,“ povedal Gilberto Siqueira z Empa a ETH, spoluvedúci štúdie.
Článok o výskume bol nedávno uverejnený v magazíne Scientific Reports.
