Стельки с датчиками движения позволят исправить проблемы со стопами и боль в ногах

Независимо от того, являетесь ли вы спортсменом или у вас просто иногда болят ноги, всегда важно устранять области высокого давления на подошве вашей обуви. Экспериментальная стелька поможет в этом, показав, где возникают такие области при ходьбе и беге.
Стельки с датчиками движения позволят исправить проблемы со стопами и боль в ногах
Marco Binelli, ETH Zurich

В настоящее время, чтобы создать «карту давления» подошвы ног человека, специалист заставит его пройти босиком по коврику, чувствительному к давлению. Затем для пациента будут изготовлены индивидуальные стельки, форма которых позволяет уменьшить давление в тех областях стопы, где оно возникает больше всего.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Хотя эта система работает нормально, медленная ходьба по короткому участку коврика не обязательно отражает активность наших ног в течение обычного дня. А для спортсменов подобное мероприятие определенно не дает полной картины давления на стопы, которое они испытывают во время бега и прыжков.

В поисках лучшей альтернативы ученые из швейцарских научно-исследовательских институтов ETH Zurich, Empa и EPFL разработали новые стельки. Носимые внутри существующей пары обуви, устройства содержат несколько пьезоэлектрических датчиков, расположенных в местах, где обычно возникает давление.

Хотя нынешние прототипы жестко подключены к компьютеру и источнику питания, идея состоит в том, что окончательную беспроводную версию можно носить сутки напролет в течение нескольких дней, записывая и картируя точки давления. Затем эти данные могут быть использованы для изготовления 3D-печати индивидуальных постоянных стелек.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Стелька с датчиками
Marco Binelli, ETH Zurich

Фактически, сами стельки, чувствительные к давлению, тоже напечатаны на 3D-принтере. Основу составляет гибкий базовый слой из наночастиц силикона и целлюлозы. Затем проводящие серебряные чернила используются для печати проводников на этой основе. Затем сажевые чернила используются для печати датчиков на проводниках. Наконец, для защиты электроники наносится еще один слой силикона.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Этот относительно простой и недорогой производственный процесс является одним из основных преимуществ технологии, поскольку он позволит продавать стельки по гораздо более низкой цене, чем существующие продукты. И в проведенных до сих пор тестах новые стельки показали себя очень хорошо. «По обнаруженным образцам давления вы можете сказать, идет ли кто-то, бежит, поднимается по лестнице или даже несет тяжелый груз на спине — в этом случае давление больше смещается на пятку», — рассказал Жильберто Сикейра из ETH, соавтор исследования.