Deze 3D-geprinte schoenzool meet je voetdruk

Marysa van den Berg

17 March 2023 15:00

3D-geprinte drukmetende schoenzool

Ben je een fanatieke sporter, of patiënt met gewrichtspijn? Een nieuwe uitvinding kan helpen de beste inlegzolen te laten maken.

Je staat of loopt er best vaak op: je voeten. Goede schoenen zijn dus onontbeerlijk. De schoenzolen zijn misschien nog wel het belangrijkste, vooral voor professionele atleten of mensen die juist niet zo goed ter been zijn. Daarom komen wetenschappers van het ETH Zürich met een inlegzool die heel precies je voetdruk meet, zodat daarmee de training kan worden bijgesteld of een schoenzool op maat kan worden gemaakt. Ze publiceerden erover in Scientific Reports.

Lees ook:

Bij de orthopeed

Wil je nu een goede inlegzool, dan moet je naar de orthopeed om je voetdrukprofiel te laten opstellen. Je moet dan over een drukgevoelige mat lopen. Aan de hand van de voetafdrukken die daarop achterblijven, kan de orthopeed vervolgens met een nieuwe schoenzool ontwerpen.

Uiteraard kost dit proces tijd en werkt dit alles heel nauw. Bovendien is het drukprofiel bepaald aan de hand van een strakke mat binnen. Loop je op een atletiekbaan of maak je een boswandeling dan ervaren je voeten een andere druk. Je nieuwe inlegzool is daar niet op berekend.

Voor een profsporter is dit niet ideaal, want het verschil tussen winst en verlies kan hem in de kleinste details zitten, dus ook in een inlegzool. En als bijvoorbeeld reumapatiënt wil je natuurlijk het liefst zo weinig mogelijk pijn hebben tijdens het lopen.

Laagje voor laagje printen

De nieuwe drukmetende schoenzool kan de oplossing zijn. Het team, onder leiding van Gilberto Siqueira, maakt zo’n zool met behulp van een 3D-printer. De basislaag bestaat uit een mengsel van silicium en celloluse-nanodeeltjes. Daarop komt de geleidende bedrading, gemaakt van zilveren inkt. Vervolgens printen de wetenschappers de druksensoren. Die komen op de plekken van de zool waarvan bekend is dat daar de voetdruk het hoogst is.

De druksensoren bestaan uit zogenoemde piëzo-componenten, gedrenkt in koolstofzwart (een soort kleurstof). Het piëzo-materiaal geeft elektrisch stroompjes af op het moment dat het wordt ingedrukt. Die stroompjes gaan vervolgens naar een interface aan de rand van de inlegzool, waar de data kunnen worden uitgelezen. Tenslotte wordt er nog laatste laagje van silicium en cellulose op het geheel geprint, ter bescherming van de bedrading en sensoren.

Draadloze schoenzool?

Uiteraard hebben Siqueira en collega’s de drukmetende schoenzolen uitgebreid getest. De proefpersonen droegen ze tijdens verschillende activiteiten, van gewoon wandelen op allerlei terreinen tot hardlopen, traplopen en zelfs zeulen met gewichten op de rug. De onderzoekers konden aan de hand van het verkregen drukprofiel precies zien wat de proefpersoon aan het doen was. De inlegzool bleek daar gevoelig genoeg voor.

Er is nog wel één beperking: er moet nog een kabel in de interface worden gestoken om de gegevens op een computer te krijgen. Maar het team wil nu gaan werken aan een draadloze variant. En dan maar zien of profatleten en patiënten er oren naar hebben.

Bronnen: Scientific Reports, ETH Zürich

Beeld: Marco Binelli/ETH Zurich

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 










Meer Filmpjes