3D

Jun 12, 2023

운동선수이거나 발 통증을 겪고 있는 사람이라면 신발 밑창의 압력이 높은 부분을 제거하는 것이 중요합니다. 실험적인 깔창은 다양한 활동 중에 그러한 영역이 어디에 위치하는지 보여줌으로써 도움이 될 수 있습니다.

현재, 사람의 발바닥에 대한 "압력 지도"를 생성하기 위해 전문가는 발 클리닉에서 환자에게 압력 감지 바닥 매트 위를 맨발로 걷게 합니다. 그런 다음 환자를 위해 가장 많이 발생하는 발 부위의 압력을 완화할 수 있는 모양의 맞춤형 깔창이 만들어집니다.

이 시스템은 제대로 작동하지만 짧은 매트 위를 천천히 걷는 것이 하루 종일 발로 하는 일을 반드시 반영하는 것은 아닙니다. 그리고 운동선수의 경우, 달리고 점프할 때 경험하는 발 압력에 대한 전체 그림을 제공하지 않습니다.

더 나은 대안을 찾기 위해 스위스 취리히 연방공과대학(ETH Zurich), Empa 및 EPFL 연구 기관의 과학자들이 새로운 깔창을 개발했습니다. 기존 신발 안에 착용되는 이 장치에는 일반적으로 압력이 발생하는 영역에 여러 개의 압전 센서가 포함되어 있습니다.

현재 프로토타입은 컴퓨터와 전원에 유선으로 연결되어 있지만 최종 무선 버전은 며칠 동안 하루 종일 착용하고 압력 지점을 기록하고 매핑할 수 있다는 아이디어입니다. 그런 다음 해당 데이터를 사용하여 3D 인쇄된 맞춤형 영구 깔창 세트를 생산할 수 있습니다.

실제로 압력 감지 깔창 자체는 3D 프린팅으로 만들어졌습니다. 먼저, 실리콘과 셀룰로오스 나노입자로 구성된 유연한 기본 층이 놓여집니다. 다음으로 전도성 은색 잉크를 사용하여 해당 베이스에 도체를 인쇄합니다. 그런 다음 카본 블랙 잉크를 사용하여 센서를 도체에 인쇄합니다. 마지막으로 전자 장치를 보호하기 위해 또 다른 실리콘 층이 적용됩니다.

상대적으로 간단하고 저렴한 생산 공정은 이 기술의 주요 판매 포인트 중 하나입니다. 이를 통해 깔창을 기존 제품보다 훨씬 저렴한 가격에 판매할 수 있기 때문입니다. 그리고 지금까지 수행된 테스트에서 새로운 깔창은 매우 좋은 성능을 보였습니다.

Empa와 ETH의 Gilberto Siqueira 공동 연구원은 "누군가가 걷고, 달리고, 계단을 오르고 있는지, 심지어 등에 무거운 짐을 지고 있는지 감지된 압력 패턴을 통해 알 수 있습니다. 이 경우 압력은 발뒤꿈치로 더 많이 이동합니다."라고 말했습니다. 연구의 리더.

이번 연구에 관한 논문은 최근 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 저널에 게재되었습니다.

출처 : 엠파