涂料鞋子底部可以提高在光滑路面上的牵引力



通过剪纸的日本艺术的启发,bt365手机的工程师设计了可用于大衣的你的鞋子底部的摩擦,提高材料,让他们在冰等湿滑路面上更强的抓地力。

研究人员借鉴了剪纸,涉及切割纸张以及其折叠,以创建新的涂层折纸的变型。实验室试验表明,当人们穿着剪纸涂层鞋在冰面上行走,他们产生比未涂层鞋更多的摩擦。

将这一涂成鞋可以帮助防止冰和其他有害危险表面跌倒,尤其是老年人,研究人员说。

 bt365手机的研究人员借鉴了剪纸,折纸,其涉及剪纸,以及其折叠,以创建可用于大衣的你的鞋子底部的摩擦,提高材料的变化,让他们在冰等湿滑路面上更强的抓地力。 信用:diemut strebe

“通过这项工作,我们开始着手解决防止跌倒,特别是在结冰,湿滑路面的挑战,并制定了基于剪纸系统有助于与表面增加摩擦,说:”乔瓦尼特拉韦尔索,机械bt365手机助理教授工程,肠胃病在布里格姆妇女医院和哈佛医学院的助理教授。

特拉韦尔索和卡蒂娅Bertoldi的哈佛大学应用力学的教授,是研究,今天出现在高级作者 自然生物医学工程。bt365手机的研究科学家萨希卜babaee是论文的第一作者,与SIMO pajovic,bt365手机的研究生,和艾哈迈德拉夫桑贾尼,哈佛大学博士后前沿。

通过本领域的启发

剪纸是一种艺术形式,其涉及切割复杂的图案到的纸张,然后折叠它们来创建三维结构。最近,一些科学家已经使用这种技术来开发新的材料,如 绷带 那棍子更安全地到膝盖等关节,和 传感器 可用于被毛柔软机器人和帮助皮肤他们熟悉自己的空间。

在此情况下,队施加这种方法在塑料或金属片材以创建尖峰复杂的图案。这些片材,施加到鞋的鞋底,保持平坦而穿戴者站立,但尖峰行走的自然运动期间弹出。

“这种类型的表面的新颖性是,我们有从2D平面到与该出来针一个3D几何形状过渡,” babaee说。 “你可以使用这些元素来控制摩擦,因为锐利的针,可以根据您申请的拉伸和退出流行。”

研究人员创建并测试了几种不同的设计,包括重复形如方形,三角形,或曲线的尖峰的图案。对于每个的形状,它们也测试不同的尺寸和布置,以及它们切割图案到两个塑料片材和不锈钢。对于每个设计中,他们测得的刚度,并在该尖峰弹出当材料被拉伸的角度。

他们还测定了由每一个设计上的各种表面,包括冰,木材,乙烯基地板,和人造草皮所产生的摩擦。他们发现,所有的设计升压摩擦,与由凹曲线的图案产生了最好的结果。

接着,研究人员使用的凹形曲线涂料与人类志愿者测试。它们附着在涂层的各种类型的鞋,包括运动鞋和冬靴,并测量当受试者跨越力板走产生的摩擦 - 一个工具,施加在地面上的措施的力 - 覆盖有1英寸厚的层冰。

他们发现,与剪纸涂料附着,所产生的摩擦的量,比由单独的鞋产生的摩擦高20%到35%。

防止跌倒

研究人员们现在正在研究确定附加和纳入剪纸表面的最佳途径。他们考虑它们嵌入到所述鞋底或它们设计为在需要时可以连接的单独元件。它们也正在探索使用不同的材料,诸如具有钢筋末端的橡胶状聚合物的可能性。

而研究人员的原始动机是防止在结冰面单,他们希望这种鞋的抓地力也可能是在其他设置,如潮湿或油腻的工作环境非常有用。

“我们正在寻找潜在的路线系统,以及通过不同的使用情况下,系统的进一步发展商业化,”特拉韦尔索说。

这项研究是由机械工程,美国的bt365手机的部门资助美国国家科学基金会和瑞士国家科学基金会。