Onderzoekers van de ETH Z\u00fcrich ontwikkelen een 3D-geprinte inlegzool met ge\u00efntegreerde sensoren waarmee de druk van de zool in de schoen en dus tijdens elke activiteit kan worden gemeten.<\/p>\n\n\n\n
In topsporten maken fracties van een seconde soms het verschil tussen overwinning en nederlaag. Om hun prestaties te optimaliseren, gebruiken atleten op maat gemaakte inlegzolen. Maar ook mensen met pijn aan het bewegingsapparaat doen een beroep op inlegzolen om hun ongemak te bestrijden.<\/p>\n\n\n\n
Voordat specialisten dergelijke inlegzolen nauwkeurig kunnen aanmeten, moeten ze eerst een drukprofiel van de voeten maken. Daartoe moeten sporters of pati\u00ebnten op blote voeten over drukgevoelige matten lopen, waar ze hun individuele voetafdrukken achterlaten. Op basis van dit drukprofiel maken orthopedisten vervolgens met de hand aangepaste inlegzolen. Het probleem met deze aanpak is dat optimalisaties en aanpassingen tijd kosten. Een ander nadeel is dat de drukgevoelige matten alleen metingen toelaten in een beperkte ruimte, maar niet tijdens trainingen of buitenactiviteiten.<\/p>\n\n\n
De nieuwe uitvinding van een onderzoeksteam van de ETH Z\u00fcrich en andere instellingen – aangekondigd in een persbericht<\/a> – zou de zaken sterk kunnen verbeteren. De wetenschappers gebruikten 3D-printing om een inlegzool op maat te maken met ge\u00efntegreerde druksensoren die de druk op de voetzool direct in de schoen kunnen meten tijdens verschillende activiteiten.<\/p>\n\n\n\n “Aan de gedetecteerde drukpatronen kun je zien of iemand loopt, rent, traploopt, of zelfs een zware last op zijn rug draagt – in dat geval verschuift de druk meer naar de hiel,” verklaart mede-projectleider Gilberto Siqueira, Senior Assistant aan het ETH Complex Materials Laboratory. Hierdoor behoren vervelende mattests tot het verleden.<\/p>\n\n\n Deze inlegzolen zijn niet alleen gemakkelijk te gebruiken, ze zijn ook gemakkelijk te maken. Ze worden in slechts \u00e9\u00e9n stap geproduceerd – inclusief de ge\u00efntegreerde sensoren en geleiders – met behulp van \u00e9\u00e9n 3D-printer, een zogenaamde extruder<\/em>.<\/p>\n\n\n\n Voor het printen gebruiken de onderzoekers verschillende inkten die speciaal voor deze toepassing zijn ontwikkeld. Als basis voor de binnenzool gebruiken de materiaalwetenschappers een mengsel van siliconen en nanodeeltjes van cellulose.<\/p>\n\n\n\n Vervolgens printen zij de geleiders op deze eerste laag met een geleidende inkt die zilver bevat. Vervolgens drukken ze de sensoren op afzonderlijke plaatsen op de geleiders met inkt die roet bevat. De sensoren zijn niet willekeurig verdeeld: ze zijn precies daar geplaatst waar de druk van de voetzool het grootst is. Om de sensoren en geleiders te beschermen, bedekken de onderzoekers ze met een laag siliconen.<\/p>\n\n\n\n Een eerste moeilijkheid was het bereiken van een goede hechting tussen de verschillende materiaallagen. De onderzoekers losten dit op door het oppervlak van de siliconenlagen met heet plasma te behandelen.<\/p>\n\n\n\n Als sensoren voor het meten van normaal- en schuifkrachten gebruiken zij pi\u00ebzocomponenten, die mechanische druk omzetten in elektrische signalen. Bovendien hebben de onderzoekers een interface in de zool ingebouwd voor het uitlezen van de gegenereerde gegevens.<\/p>\n\n\n Tests toonden de onderzoekers aan dat de additief vervaardigde inlegzool goed werkt. “Met data-analyse kunnen we dus eigenlijk verschillende activiteiten identificeren op basis van welke sensoren reageerden en hoe sterk die reactie was”, zegt Siqueira.<\/p>\n\n\n\n Op dit moment hebben Siqueira en zijn collega’s nog een kabelverbinding nodig om de gegevens uit te lezen; daartoe hebben ze een contact aan de zijkant van de inlegzool ge\u00efnstalleerd. Een van de volgende ontwikkelingsstappen, zegt hij, zal het maken van een draadloze verbinding zijn. “Maar het uitlezen van de gegevens is tot nu toe niet de hoofdfocus van ons werk geweest.”<\/p>\n\n\n\n In de toekomst zouden 3D-geprinte inlegzolen met ge\u00efntegreerde sensoren kunnen worden gebruikt door sporters of in de fysiotherapie, bijvoorbeeld om de voortgang van de training of therapie te meten. Op basis van dergelijke meetgegevens kunnen dan trainingsplannen worden aangepast en permanente schoenzolen met verschillende harde en zachte zones worden geproduceerd met behulp van 3D-printing.<\/p>\n\n\n\n Hoewel Siqueira gelooft dat er een sterk marktpotentieel is voor hun product, vooral in topsporten, heeft zijn team nog geen stappen gezet in de richting van commercialisering.<\/p>\n","protected":false},"author":2583,"featured_media":512790,"template":"views\/single-selected.blade.php","meta":{"_acf_changed":false,"advgb_blocks_editor_width":"","advgb_blocks_columns_visual_guide":""},"categories":[90877],"tags":[71274,129980],"location":[52897],"internal_archives":[],"class_list":["post-441437","selected","type-selected","status-publish","has-post-thumbnail","hentry","category-digital-nl-nl","tag-eth-zurich-8","tag-inlegzool","location-zwitserland"],"blocksy_meta":[],"acf":[],"featured_img":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/Johan-Cruijff-ArenA-scaled.jpg","coauthors":[],"author_meta":{"author_link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/author\/francesco-morelli\/","display_name":"Francesco Morelli"},"relative_dates":{"created":"Posted 3 years ago","modified":"Updated 3 years ago"},"absolute_dates":{"created":"Posted on March 26, 2023","modified":"Updated on March 26, 2023"},"absolute_dates_time":{"created":"Posted on March 26, 2023 10:06 am","modified":"Updated on March 26, 2023 10:06 am"},"featured_img_caption":"","tax_additional":{"category":{"linked":["Digital<\/a>"],"unlinked":["Digital<\/span>"],"slug":"category","name":"Categories"},"post_tag":{"linked":["ETH Z\u00fcrich<\/a>","inlegzool<\/a>"],"unlinked":["ETH Z\u00fcrich<\/span>","inlegzool<\/span>"],"slug":"post_tag","name":"Tags"},"language":{"linked":["NL<\/a>"],"unlinked":["NL<\/span>"],"slug":"language","name":"Tags"},"post_translations":{"linked":["pll_641da038f342c<\/a>"],"unlinked":["pll_641da038f342c<\/span>"],"slug":"post_translations","name":""},"location":{"linked":["Zwitserland<\/a>"],"unlinked":["Zwitserland<\/span>"],"slug":"location","name":"Locations"},"internal_archives":{"linked":[],"unlinked":[],"slug":"internal_archives","name":"Internal Archives"}},"series_order":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected\/441437","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/selected"}],"about":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/types\/selected"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/users\/2583"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media\/512790"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=441437"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=441437"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=441437"},{"taxonomy":"location","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/location?post=441437"},{"taxonomy":"internal_archives","embeddable":true,"href":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/wp-json\/wp\/v2\/internal_archives?post=441437"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}E\u00e9n apparaat, meerdere inkten<\/h2>\n\n\n\n
Gegevens uitvoeren en draadloos uitlezen<\/h2>\n\n\n\n