热文：3D打印的智能鞋垫设计可随身进行足部压力测绘

来源：cnBeta 　2023-03-16 05:36:27

(相关资料图)

无论你是运动员还是被足部疼痛困扰的人，消除鞋底的高压区域是很重要的。一种实验性的鞋垫可以提供帮助，它可以显示在各种活动中这些区域的位置。为了制作一个人的脚底的"压力图"，一位专家将让他们赤脚走过一个足部诊所的压力敏感地板垫。然后将为病人定制鞋垫，以减轻他们脚上最容易发生压力的部位的形状。

虽然这个系统运作良好，但慢慢走过一小段垫子并不一定能反映出一个人在整个典型的一天中对他们的脚做了什么。而对于运动员来说，它肯定不能全面反映他们在跑步和跳跃时的脚部压力。

尽管目前的原型是硬接线的，但计划要求最终版本是无线的Marco Binelli, ETH Zurich

为了寻求更好的替代方案，来自瑞士苏黎世联邦理工学院、Empa和EPFL研究机构的科学家开发了新的鞋垫。穿在现有的一双鞋里，这些装置包含多个压电传感器，位于通常发生压力集中的地方。

虽然目前的原型是与计算机和电源硬连接的，但研究人员的想法是，最终的无线版本可以全天佩戴，记录和绘制压力点。然后，这些数据可以被用来生产一套3D打印的定制永久鞋垫。

事实上，压力感应鞋垫本身就是3D打印的。首先，铺设一个由硅胶和纤维素纳米颗粒组成的柔性底层。接下来，使用导电银墨水将导体印在该基底上。然后用碳黑墨水将传感器印在导体上。最后，再涂上一层硅胶以保护电子器件。

这种相对简单和廉价的生产过程是该技术的主要卖点之一，因为它将使鞋垫以比现有产品低得多的价格出售。而在迄今为止进行的测试中，新鞋垫的表现非常好。

"可以从检测到的压力模式中看出一个人是否在走路、跑步、爬楼梯，甚至是背负重物--在这种情况下，压力会更多地转移到脚跟，"Empa和ETH的Gilberto Siqueira是这项研究的共同负责人。

关于这项研究的论文最近发表在《科学报告》杂志上。

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