De nieuwe op kirigami gebaseerde schoenzool is bedoeld om het risico op uitglijden en vallen te verminderen door zich aan te passen terwijl een persoon stapt, indien nodig de wrijving verhogen met pop-up spikes. In Natuur Biomedische Technologie , het team rapporteert de resultaten van wrijvingstests op verschillende oppervlakken, inclusief ijs, vond dat de kirigami-schoenzolen de wrijving met de grond verhoogden om een betere grip op gladde oppervlakken te krijgen.
Wat we hebben ontwikkeld, is een dynamische schoenzool die je grip kan geven wanneer je het nodig hebt, dat is wanneer je daadwerkelijk loopt en beweegt. De sleutel is dat het dynamisch is en het vermogen heeft om wrijving af te stemmen als je een stap zet. Huidige oplossingen zoals schoenplaatjes hebben spikes die altijd aanwezig zijn, dus een dynamische schoengrip die zichzelf kan aanpassen met beweging, zou een meer ideale manier zijn om vallen te verminderen."
Giovanni Traverso, MB, Bchir, doctoraat, co-corresponderende auteur, gastro-enteroloog en biomedisch ingenieur in de afdeling gastro-enterologie aan de Brigham en MIT
Voor meer informatie over dynamische manieren om wrijving te moduleren, de onderzoekers keken naar de natuur voor inspiratie, onderzoeken hoe dieren schubben of klauwen hebben die selectief wrijving verhogen in bepaalde situaties. Ze erkenden dat door het aanbrengen van verandering in de vorm van de zool, ze konden het opduiken van de spikes regelen en de wrijving met het oppervlak moduleren vanwege de flexibele, knikkende aard van kirigami. Om de reeks vormen te identificeren die dit het beste zouden kunnen bereiken, het team heeft de prestaties van elke vorm gemodelleerd naar hoe deze onder bepaalde spanningen opdook.
De door knikken veroorzaakte kirigami-patches werden geconstrueerd met behulp van staal en bevestigd aan schoenzolen, waardoor de dynamische afstemming van de wrijvingseigenschappen van het loopoppervlak mogelijk is. Traverso en collega's testten de zolen door platte of opstaande versies te maken en maten de wrijving op verschillende oppervlakken, waaronder ijs, vinyl en hardhout om de optimale conformatie te identificeren. Ze testten de pop-upontwerpen in eerste instantie in de vorm van een vel dat over verschillende oppervlakken werd gesleept. Vervolgens testte het team de ontwerpen op drie menselijke proefpersonen door de lakens op schoenzolen te plaatsen en de proefpersonen op een blok ijs te laten lopen dat op een oppervlak was geplaatst dat de hoeveelheid kracht meet. Door de proefpersonen zowel met als zonder zolen op het ijs te laten lopen, het team kon een idee krijgen van de mechanica achter het ontwerp.
De resultaten toonden aan dat de kirigami-schoengrepen de wrijvingseigenschappen tussen de zolen en het loopoppervlak konden verbeteren, het verminderen van uitglijden en vallen. Het team meldt dat het gebruik van de kirigami-schoengrip een twee- tot drievoudige grotere wrijving kan opleveren dan die waargenomen bij standaard winterlaarzen. Hoewel de eerste ontwerpen werden gemaakt met roestvrij staal als proof of concept, de onderzoekers passen het concept nu toe op andere materialen die tegenwoordig vaker worden gebruikt. Ze richten zich ook op het maken van prototypes waarbij de grip al in de schoen is ingebouwd in plaats van te worden toegevoegd.
"We werken nu aan het toepassen en integreren van de grepen in verschillende schoenen, "zei Traverso. "De grepen kunnen nuttig zijn in de sportschoenenindustrie, in standaardschoenen die in het dagelijks leven worden gebruikt, en in bedrijfsgezondheidssituaties waar er een verhoogd risico op slippen bestaat."
Onderzoek toont aan dat probiotica angst en depressie kunnen helpen bestrijden
Nieuw model voor vaginale microbioomtransplantatie
Gedetailleerde kaart van het microbioom van de menselijke tong
Rotavirus speelt rol bij ontwikkeling van type 1 diabetes
Glycyrrhizinezuur als kandidaat-geneesmiddel voor COVID-19
Bloedonderzoek voor microbieel DNA kan waarschuwen voor kanker
Waarom COVID-19-patiënten meer pathogene bacteriën in hun neus hebben
Onderzoekers vergeleken het neusmicrobioom van patiënten met coronavirusziekte 2019 (COVID-19), gezonde individuen, en gezondheidswerkers. Deze onderzoeken wezen op een toename van de ziekteverwekker
RNA-sequencing biedt nieuwe inzichten in het microbioom
Onderzoekers van de Universiteit van Chicago hebben een revolutionaire strategie bedacht om de activiteit van het darmmicrobioom te bestuderen - met behulp van high-throughput-sequencing van tRNA.
Wat kan oude uitwerpselen ons vertellen over de evolutie van het menselijke darmmicrobioom?
Oude microbiota-informatie vertegenwoordigt een essentiële bron om bacteriële evolutie te bestuderen en de biologische verspreiding van chronische ziekten door de geschiedenis heen te onderzoeken. E