3D

Jun 12, 2023

Che tu sia un atleta o qualcuno che soffre di dolori ai piedi, è importante eliminare le aree ad alta pressione nelle suole delle scarpe. Una soletta sperimentale potrebbe aiutare, mostrando dove si trovano tali aree durante una serie di attività.

Attualmente, per produrre una "mappa della pressione" delle piante dei piedi di una persona, uno specialista la fa camminare a piedi nudi su un tappetino sensibile alla pressione in una clinica del piede. Verranno poi realizzati plantari personalizzati per il paziente, modellati per alleviare la pressione nelle zone del piede dove questa si verifica maggiormente.

Sebbene questo sistema funzioni bene, camminare lentamente su un breve tratto di tappetino non riflette necessariamente ciò che qualcuno fa con i piedi durante una giornata tipo. E per gli atleti, sicuramente non fornisce un quadro completo della pressione del piede che sperimentano mentre corrono e saltano.

Alla ricerca di un'alternativa migliore, gli scienziati degli istituti di ricerca svizzeri dell'ETH di Zurigo, dell'Empa e dell'EPFL hanno sviluppato le nuove solette. Indossati all'interno di un paio di scarpe esistenti, i dispositivi contengono più sensori piezoelettrici, posizionati nelle aree in cui tipicamente si verifica la pressione.

Sebbene gli attuali prototipi siano collegati a un computer e a una fonte di alimentazione, l’idea è che la versione wireless finale possa essere indossata durante il giorno per diversi giorni, registrando e mappando i punti di pressione. Tali dati potrebbero quindi essere utilizzati per produrre un set di solette permanenti personalizzate stampate in 3D.

In effetti, le stesse solette sensibili alla pressione sono stampate in 3D. Innanzitutto viene steso uno strato di base flessibile di nanoparticelle di silicone e cellulosa. Successivamente, viene utilizzato un inchiostro argentato conduttivo per stampare i conduttori su quella base. Viene quindi utilizzato un inchiostro nero carbone per stampare i sensori sui conduttori. Infine, viene applicato un altro strato di silicone per proteggere l'elettronica.

Questo processo di produzione relativamente semplice ed economico è uno dei principali punti di forza della tecnologia, poiché consentirebbe di vendere le solette a un prezzo molto inferiore rispetto ai prodotti esistenti. E nei test effettuati finora i nuovi plantari si sono comportati molto bene.

"Dai modelli di pressione rilevati si può capire se qualcuno sta camminando, correndo, salendo le scale o addirittura trasportando un carico pesante sulla schiena – nel qual caso la pressione si sposta maggiormente sul tallone", ha detto Gilberto Siqueira dell'Empa e dell'ETH, co- leader dello studio.

Un articolo sulla ricerca è stato recentemente pubblicato sulla rivista Scientific Reports.

Fonte: Empa