Стельки, напечатанные на 3D-принтере, измеряют давление подошвы непосредственно в обуви.

Ученые из ETH Zurich, Empa и EPFL работают над созданием стелек, которые могут быть напечатаны на 3D-принтере и оснащены датчиками для измерения давления на стопе во время физической активности. Это помогает спортсменам и пациентам оценить эффективность лечения и определить индивидуальную необходимость в стельках. В профессиональном спорте каждая доля секунды имеет значение, поэтому спортсмены используют индивидуально подобранные стельки. Но такие стельки также могут помочь людям с мышечно-скелетными проблемами уменьшить дискомфорт. Ранее профиль давления стопы определялся путем хождения по чувствительным к давлению коврикам, что требовало времени на изготовление индивидуальных стелек. Сейчас благодаря использованию 3D-печати и встроенных датчиков можно измерять давление подошвы в реальном времени в обуви во время тренировок или активного отдыха. Эта технология была опубликована в журнале Scientific Reports.

Руководитель совместного проекта, Жильберто Сикейра, объясняет, что по обнаруженным моделям давления можно определить, что человек бежит, поднимается по лестнице или несет тяжелый груз на спине — в этом случае давление больше смещается на пятку. Благодаря новой технологии, старые и утомительные тесты стали прошлым.

Используя один 3D-принтер, называемый экструдером, и специальные чернила, исследователи могут производить стельки с встроенными датчиками и проводниками за один этап. В качестве материала для стелек была использована смесь наночастиц силикона и целлюлозы. Пьезоэлементы, которые преобразуют механическое давление в электрические сигналы, были использованы как датчики для измерения нормальных и сдвигающих сил. Интерфейс для считывания сгенерированных данных был встроен в подошву.

Согласно Сикейре, данные измерений могут быть использованы для определения различных действий в зависимости от того, какие датчики среагировали и насколько сильным был ответ. На данный момент необходимо кабельное соединение для считывания данных, но следующим шагом в разработке будет создание беспроводного соединения.

Хотя продукт имеет большой рыночный потенциал, особенно в элитном спорте, команда Сикейры еще не предприняла шагов в направлении коммерциализации. В будущем, такие стельки со встроенными датчиками могут использоваться спортсменами или в физиотерапии для измерения результатов тренировок или терапии. На основе этих данных можно скорректировать планы тренировок, а с помощью 3D-печати можно изготовить постоянные стельки для обуви с различными твердыми и мягкими зонами.