La suela de ETH –que se fabrica por impresión- puede ayudar a atletas y pacientes de fisioterapia y a los equipos que les atienden

Investigadores de la ETH de Zurich, Empa y EPFL están desarrollando una plantilla impresa en 3D con sensores integrados que permiten medir la presión de la suela en el zapato durante cualquier actividad. Esta funcionalidad podría ayudar a atletas o pacientes de fisioterapia a determinar su rendimiento y sus progresos. El nuevo desarrollo ha aparecido recientemente en la revista Scientific Reports.

En los deportes de élite, las fracciones de segundo marcan a veces la diferencia entre la victoria y la derrota. Para optimizar su rendimiento, los atletas utilizan plantillas a medida. Las personas con dolores musculares y esqueléticos también recurren a las plantillas para combatir sus molestias.

Hasta ahora, antes de que los especialistas pudiesen adaptar con precisión las plantillas tradicionales, debían crear primero un perfil de presión de los pies. Para ello, los atletas o pacientes tenían que caminar descalzos sobre alfombrillas sensibles a la presión, donde dejaban sus huellas. A partir de este perfil de presión, los ortopedas creaban manualmente plantillas personalizadas. El problema de este método es que los ajustes llevan tiempo. Otro inconveniente es que las alfombrillas sensibles a la presión sólo permitían realizar mediciones en un espacio reducido, pero no durante los entrenamientos o las actividades al aire libre.

Ahora, el nuevo desarrollo podría mejorar mucho las cosas. Los investigadores utilizaron la impresión 3D para fabricar una plantilla personalizada con sensores de presión integrados que pueden medir la presión en la planta del pie directamente en el zapato durante diversas actividades.

A partir de los patrones de presión detectados, se puede saber si alguien está caminando, corriendo, subiendo escaleras o incluso llevando una carga pesada a la espalda, ha explicado Gilberto Siqueira, asistente senior en Empa y en el Laboratorio de Materiales Complejos de la ETH.

Recientemente, otro equipo de la ETH ha creado una piel micélica autorreparable.

Un dispositivo, múltiples tintas

Estas plantillas no sólo son fáciles de usar, sino también de producir. Se fabrican en un solo paso -incluidos los sensores y conductores integrados- utilizando una extrusora 3D.

Para la impresión, los investigadores utilizan diversas tintas desarrolladas para esta aplicación. Como base de la plantilla, los científicos de materiales utilizan una mezcla de silicona y nanopartículas de celulosa.

A continuación, imprimen los conductores sobre esta primera capa utilizando una tinta conductora que contiene plata. A continuación, imprimen los sensores sobre los conductores utilizando tinta que contiene negro de humo. Los sensores no se distribuyen al azar. Se colocan exactamente donde la presión de la planta del pie es mayor. Para proteger los sensores y conductores, los investigadores los recubren con otra capa de silicona.

Una dificultad inicial fue lograr una buena adherencia entre las distintas capas de material. Los investigadores lo resolvieron tratando la superficie de las capas de silicona con plasma caliente.

Como sensores para medir las fuerzas han usado componentes piezoeléctricos, que convierten la presión mecánica en señales eléctricas. Además, los investigadores han integrado una interfaz en la suela para leer los datos generados.

El ETH ha subido un video a You Tube que explica el paso a paso del sistema:

Fuente: pinkermoda.com