Nov podplat za čevlje na osnovi kirigamija bi lahko pomagal zmanjšati tveganje zdrsa in padca

Izguba ravnotežja in padec se ne zgodi le med ledenimi bostonskimi zimami. Odpornost vaših čevljev na zdrs lahko določi, kako dobro hodite po različnih površinah, ne da bi pri tem izgubili ravnotežje. Ročaji za čevlje povečajo trenje tako, da se spopadejo s sprehajalno površino, pomagajo povečati stabilnost. V nedavno objavljeni študiji, raziskovalci iz bolnišnice Brigham and Women's Hospital in Massachusetts Institute of Technology (MIT) so predstavili bioinspirisan oprijem čevljev na osnovi kirigamija, japonska umetnost rezanja papirja. Kirigami se lahko uporablja za ustvarjanje zelo prilagodljivih površin, ki se upognejo od ravne pločevine do tridimenzionalne teksturirane površine.

Novi podplat za čevlje na osnovi kirigamija je namenjen zmanjšanju tveganja zdrsa in padca s prilagajanjem, ko oseba stopi, povečanje trenja s pojavnimi konicami, kot je potrebno. V Naravni biomedicinski inženiring , ekipa poroča o rezultatih testiranja trenja na različnih površinah, vključno z ledom, ugotovili, da so podplati čevljev kirigami povečali trenje s tlemi, da bi dobili boljši oprijem na spolzkih površinah.

Razvili smo dinamičen podplat za čevlje, ki vam omogoča oprijem, ko ga potrebujete, to je takrat, ko dejansko hodite in se premikate. Ključno je, da je dinamičen in da lahko pri vsakem koraku prilagodi trenje. Trenutne rešitve, kot so sponke, imajo vedno prisotne konice, zato bi bil dinamičen oprijem čevlja, ki bi se lahko prilagajal gibanju, bolj idealen način za ublažitev padca. "

Giovanni Traverso, MB, BChir, Doktor znanosti, so-dopisni avtor, gastroenterolog in biomedicinski inženir na oddelku za gastroenterologijo na Brighamu in MIT

Če želite izvedeti več o dinamičnih načinih moduliranja trenja, raziskovalci so navdih iskali v naravi, preučuje, kako imajo živali luske ali kremplje, ki v določenih situacijah selektivno povečajo trenje. Zavedali so se, da so s spremembo oblike podplata lahko nadzorujejo pojavljanje konic in modulirajo trenje s površino zaradi prilagodljivosti, upogibna narava kirigamija. Za določitev nabora oblik, ki bi to najbolje dosegle, ekipa je modelirala delovanje vsake oblike, kako se je pojavila pod določenimi obremenitvami.

Kirigami obliži, ki jih povzroča upogibanje, so bili izdelani iz jekla in pritrjeni na podplate čevljev, omogoča dinamično uravnavanje lastnosti trenja sprehajalne površine. Traverso in sodelavci so preizkusili podplate tako, da so ustvarili ploske ali pojavne različice in izmerili trenje na različnih površinah, vključno z ledom, vinil in trd les za določitev optimalne konformacije. Sprva so preizkusili pojavne oblike v obliki lista, ki se je vlekel po različnih površinah. Nato je ekipa preizkusila zasnove na treh človeških subjektih, tako da je položila rjuhe na podplate čevljev in jih spravila, da so hodili po ledenem bloku, ki je bil položen na površino, ki je merila količino sile. Tako da subjekti hodijo po ledu s podplati in brez njih, ekipa bi lahko dobila občutek o mehaniki za oblikovanjem.

Rezultati so pokazali, da so ročaji za čevlje kirigami lahko povečali trenje med podplati in sprehajalno površino, ublažitev zdrsov in padcev. Ekipa poroča, da bi lahko z uporabo oprijema za čevlje kirigami dosegli večje trenje od tistega, ki ga opazimo pri običajnih zimskih čevljih za dva do trikrat. Čeprav so bile prvotne zasnove izdelane iz nerjavečega jekla za dokaz koncepta, raziskovalci zdaj koncept uporabljajo za druge materiale, ki se danes pogosteje uporabljajo. Prav tako se osredotočajo na ustvarjanje prototipov, kjer je oprijem že vgrajen v čevelj, namesto da bi ga dodali.

"Zdaj si prizadevamo za uporabo in vgradnjo oprijemov v različne čevlje, "je dejal Traverso." Ročaji so lahko uporabni v industriji športnih čevljev, v standardnih čevljih, ki se uporabljajo v vsakodnevnih nastavitvah, in v situacijah pri zdravju pri delu, kjer obstaja povečano tveganje zdrsa. "

• Študija:Biološke komponente v kombinaciji s socialno -ekonomskimi dejavniki povečujejo zobno gnilobo
• Operacija želodčnega obvoda je najučinkovitejša terapija za zdravljenje sladkorne bolezni tipa 2