Вчені зі Швейцарії розробили 3D устілки з інтегрованими сенсорами, які дозволяють вимірювати тиск на окремі ділянки підошви при будь-якій активності. Нова розробка призначена для спортсменів і пацієнтам, що страждають на ортопедичні захворювання.
У професіональному спорті одна мить відділяє перемогу від поразки. Для отримання оптимального результату спортсмени використовують спеціальні ортопедичні устілки, що роблять на замовлення. Пацієнти, що страждають на захворювання опорно-рухового апарату, теж замовляють індивідуальні устілки, але для того, щоб зменшити біль при рухах.
При замовленні індивідуальних ортопедичних устілок спочатку створюється профіль тиску на підошву стопи. Спортсмен чи пацієнт повинні походити босоніж по чутливому до тиску мату, залишаючи індивідуальні відбитки. Базуючись на цих відбитках, ортопед створює устілки, враховуючи індивідуальні особливості кожного замовника.
Цей метод має ряд суттєвих недоліків. Виготовлення ортопедичних устілок потребує час для підгонки. Але головна проблема в тому, що ортопедичний мат дозволяє вимірювати тиск лише при ходьбі, виключаючи іншу активність.
Нова розробка вирішує більшість проблем. Вчені використали 3D принтер для створення індивідуальної ортопедичної устілки з вбудованими датчиками, які можуть вимірювати тиск на підошву ноги при різних рухах.
Один розробників відмічає: «Ви можете отримати картину тиску на окремі ділянки підошви під час ходьби, бігу чи навіть з навантаженням на спині. В останньому випадку навантаження більше в зоні п’ятки. Наше відкриття робить не потрібним використання матів»
Новий прилад для формування ортопедичних устілок не лише простий у використанні, але й легко виробляються, вірніше друкується на 3D принтері.
Для друку використовуються різні типи «чорнил», спеціально розроблені для ортопедії. В основі устілок лежить матеріал, що складається з суміші силікону і наночастинок целюлози.
В першому шарі використовується матеріал з частинкам срібла. Потім вдруковують сенсори, які містять сполуки вуглецю. Сенсори розташовуються не хаотично, а в зонах найбільшого тиску. Для захисту датчиків тиску наступний шар складається з силікону.
Сенсори вимірюють силу прямого і поперечного тиску, і мають п’єзоелементи, які перетворюють механічний тиск в електричний сигнал. Крім того, дослідники вмонтували в устілку порт зв’язку для зчитування даних.
Попередні дослідження показали гарні результати. Вчені надіються, що в недалекому майбутньому їхня розробка знайде широке практичне застосування в спортивній медицині, ортопедії й фізіотерапії для вимірювання прогресу в тренуваннях і реабілітації.
Також на основі отриманих даних можна виготовляти індивідуальні ортопедичні устілки для взуття з жорсткими і м’якими зонами.
Підписуйтесь на наш Telegram канал Enigma