کفی‌های هوشمند از فشار پا در حال حرکت نقشه‌برداری می‌کنند

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، چه ورزشکار باشید و چه کسی که درد پا را تجربه می کند، مهم است که قسمت های پرفشار در کف کفش خود را حذف کنید. حالا یک کفی آزمایشی می تواند با نشان دادن محل قرارگیری چنین مناطقی در طول فعالیت های مختلف به شما کمک کند.

در حال حاضر، برای تهیه یک «نقشه فشار» از کف پای افراد، یک متخصص از او می‌خواهد با پای برهنه روی یک تشک حساس به فشار در کلینیک پا راه برود. سپس کفی های سفارشی برای بیمار ساخته می شود که به گونه ای شکل می گیرد که فشار را در نواحی پای او که بیشتر در آن ایجاد می کند کاهش دهد.

در حالی که این سیستم به‌خوبی کار می‌کند، اما راه رفتن آهسته روی یک تشک کوتاه لزوماً منعکس‌کننده کاری نیست که فرد در طول یک روز معمولی با پاهای خود انجام می‌دهد. و برای ورزشکاران، قطعاً تصویر کاملی از فشار پایی که هنگام دویدن و پریدن تجربه می‌کنند، ارائه نمی‌کند.

از این رو دانشمندان مؤسسه‌های تحقیقاتی ETH ، زوریخ Empa و EPFL سوئیس در جستجوی جایگزین بهتری، کفی‌های جدید را توسعه دادند. این دستگاه‌ها که در داخل یک جفت کفش موجود پوشیده می‌شوند، حاوی چندین حسگر پیزوالکتریک هستند که در مناطقی قرار دارند که معمولاً فشار پا بر آنجا وارد می‌شود.

 اگرچه نمونه های اولیه فعلی به یک کامپیوتر و منبع برق متصل هستند، ایده این است که نسخه بی سیم نهایی بتواند برای چندین روز استفاده شود و نقاط فشار را ثبت و نقشه برداری کند. سپس می‌توان از آن داده‌ها برای تولید مجموعه‌ای از کفی‌های دائمی سفارشی با فناوری چاپ سه بعدی استفاده کرد.

در واقع، کفی های حسگر فشار، خود به صورت سه بعدی چاپ می شوند. ابتدا یک لایه پایه انعطاف پذیر از سیلیکون و نانوذرات سلولز گذاشته می شود. سپس از جوهر نقره ای رسانا برای چاپ هادی ها روی آن پایه استفاده می شود. سپس از جوهر کربن سیاه برای چاپ سنسورها بر روی هادی ها استفاده می شود. در نهایت یک لایه سیلیکونی دیگر برای محافظت از وسایل الکترونیکی اعمال می شود.

این فرآیند تولید نسبتا ساده و ارزان یکی از نقاط اصلی فروش این فناوری است، زیرا به کفی‌ها اجازه می‌دهد با قیمت بسیار پایین‌تری نسبت به محصولات موجود فروخته شوند. این کفی‌ها های انجام شده تاکنون کفی های جدید بسیار خوب عمل کرده اند.

گیلبرتو سیکوئیرا، رهبر این مطالعه می‌گوید: «می‌توانید از الگوهای فشاری که تشخیص داده شده است متوجه شوید که کسی در حال راه رفتن، دویدن، بالا رفتن از پله‌ها یا حتی حمل بار سنگین بر پشت خود است – در این صورت فشار بیشتر به پاشنه پا منتقل می‌شود.»  

اخیرا مقاله ای در مورد این تحقیق در مجله Scientific Reports منتشر شده است.