Nyheter

Kirigami-inspirerade skobottenbeläggningar för att halksäkra dina skor

Kirigami-inspirerade skobottenbeläggningar för att halksäkra dina skor


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

De flesta av oss har varit där tidigare. Att gå på en hal yta, dina ben viker, du faller över och du lämnas utbredd på golvet och ser ut som Bambi på is medan dina vänner faller över sig själva och skrattar.

Tack och lov har en grupp ingenjörer vid MIT satt ihop sina huvuden för att hitta en lösning på våra elände.

RELATERADE: ORIGAMI-INSPIRERADE OTETERERADE MASKINER KAN VARA FRAMTID FÖR MJUK ROBOTIK

Inspirerad av den japanska papperskärningskonsten Kirigami, en variation av origami, designade MIT-ingenjörer ett friktionsförstärkande material som kan användas för att belägga undersidan av skorna för att ge dem ett starkt grepp på hala ytor, inklusive is.

Japansk konst inspirerande vetenskaplig forskning

Till skillnad från origami involverar den japanska konsten att kirigami skär såväl som vikning. Forskargruppen har använt sig av detta för att skapa en imponerande skobeläggning som öppnas när en bärare placerar sin fot på en yta och skapar en taggig yta.

Efter en serie laboratorietester bestämde forskarna att när människor som bär dessa kirigami-belagda skor gick på en isig yta, kunde de gå mer stadigt eftersom deras skor genererade mer friktion än obelagda versioner.

Forskarna säger att, förutom att förhindra enstaka pinsamma ansiktsväxtmanövrar bland vänner, kan dessa skor också ha en viktig applikation för att hjälpa äldre, eftersom de är mer benägna att falla och orsaka allvarlig skada.

"Genom detta arbete satte vi oss för att ta itu med utmaningen att förhindra fall, särskilt på isiga, hala ytor, och utvecklade ett kirigami-baserat system som underlättar en ökad friktion med en yta", Giovanni Traverso, en MIT-biträdande professor i mekanisk berättade ingenjör MIT News.

Traverso är tillsammans med Katia Bertoldi, professor i tillämpad mekanik vid Harvard University, en av de ledande författarna till studien, som publiceras idag iNaturmedicinsk teknik. MIT forskare Sahab Babaee är huvudförfattaren till tidningen.

Kirigami har en historia med vetenskap

Det här är inte första gången kirigami och origami-konst har använts som en mus av forskare: origami-inspirerade ojämna mjuka robotmaskiner presenterades nyligen av forskare vid Caltech; MIT-forskare avslöjade också nyligen kirigami-inspirerade bandage som fäster säkert på huden samt sensorer som kan hjälpa mjuka robotar att orientera sig i rymden; Harvard-forskare skapade en orm- och kirigami-inspirerad robot.

När det gäller MIT: s kirigami-skor hjälpte papperskärningstekniken forskarna att skapa en beläggning som förblir platt medan en person står still men öppnar sig i små spikar under naturlig fotrörelse. Det invecklade mönstret som används kan appliceras på ett tunt metallplåt eller plast.

"Nyheten med denna typ av yta är att vi har en formövergång från en 2D-plan yta till en 3D-geometri med nålar som kommer ut", säger Babaee. "Du kan använda dessa element för att kontrollera friktionen, eftersom de skarpa nålarna kan dyka in och ut baserat på den sträcka du applicerar."

Forskarna testade friktionen som genererades av olika mönster på olika ytor, inklusive is, trä, vinylgolv och konstgräs. De fann att alla mönster ökade friktionen, men det bästa resultatet kom från ett mönster av konkava kurvor.

Med hjälp av en kraftplatta, ett instrument som mäter de krafter som utövas på marken, testade teamet sedan volontärer med hjälp av skorna och fann att mängden friktion som genererades var 20 till 35 procent högre än den friktion som genererades av normala skor.

Förhindra skador och fall

Som MIT News rapporter överväger nu forskarna om de ska designa skor som redan har beläggningen, eller om de ska skapa ett tunt ark som kan appliceras vid behov.

Forskarna säger att beläggningen kan hjälpa äldre såväl som människor som arbetar på hala ytor, såsom våta eller oljiga miljöer.

"Vi tittar på potentiella vägar för kommersialisering av systemet, samt vidareutveckling av systemet genom olika användningsfall", säger Traverso.

Att falla på ditt ansikte och vara rumpan för dina vänners skämt kan bli ett minne blott. Ännu viktigare, denna smarta teknik kan hjälpa till att förhindra olyckor för äldre såväl som personer som arbetar i farliga miljöer.


Titta på videon: Tie a Shoelace in 2 Seconds (Oktober 2022).