Il valore specifico di un sistema flessibile di monitoraggio della pressione all'interno della scarpa risiede nella sua capacità di catturare l'interazione dinamica tra il piede, il calzino e l'interno della scarpa durante il movimento in tempo reale. A differenza dei dispositivi basati su piattaforme che misurano la forza dall'esterno, questi sistemi utilizzano matrici di sensori ultra-sottili e flessibili posizionate direttamente all'interno della calzatura per convalidare le prestazioni effettive del design della scarpa.
Concetto chiave Mentre i dispositivi su piattaforma misurano come una scarpa colpisce il suolo, i sistemi flessibili all'interno della scarpa rivelano cosa sta succedendo all'interno della scarpa. Questa tecnologia consente ai ricercatori di convalidare in modo definitivo se le specifiche di scarico della pressione di una soletta vengono effettivamente raggiunte durante il processo di camminata.
Convalida delle prestazioni in condizioni reali
Misurazione delle interazioni "nascoste"
Il limite principale dei dispositivi basati su piattaforme è che non possono vedere all'interno della calzatura. I sistemi flessibili all'interno della scarpa colmano questa lacuna misurando le pressioni di interazione.
Questi dati specifici catturano la relazione meccanica tra la superficie plantare del piede, il calzino e la fodera della scarpa. Ciò fornisce una visione granulare dell'ambiente immediatamente circostante il piede.
Verifica delle specifiche di progettazione
Per applicazioni specializzate, come le scarpe protettive per diabetici, il design teorico non è sufficiente. È necessario verificare che il prodotto funzioni come previsto.
Questi sistemi consentono ai ricercatori di convalidare quantitativamente le prestazioni di scarico della pressione. Monitorando i dati in tempo reale, è possibile confermare se la soletta sta ridistribuendo con successo la pressione lontano dalle aree vulnerabili durante la camminata attiva.
Il vantaggio della flessibilità dei materiali
Adattamento all'anatomia complessa
I piedi umani non sono superfici piatte e rigide; sono strutture complesse con curve e archi distinti.
I sensori flessibili, che utilizzano spesso polimeri ad alta elasticità o substrati in tessuto, offrono una superiore adattabilità alla deformazione. Si conformano alla struttura anatomica plantare, garantendo che la raccolta dati rimanga accurata anche quando il piede cambia forma durante il ciclo dell'andatura.
Miglioramento del comfort dell'utilizzatore
Per ottenere dati naturali sull'andatura, il soggetto deve camminare naturalmente. I sensori rigidi tradizionali possono creare una "sensazione di corpo estraneo" o persino causare danni meccanici al piede.
I sistemi flessibili eliminano questo problema. La loro natura flessibile migliora la vestibilità e il comfort, garantendo che l'attrezzatura di monitoraggio non alteri il modello di camminata dell'utente o causi dolore.
Comprensione dei compromessi
Specificità vs. Supporto strutturale
Mentre i sensori flessibili sono superiori per il comfort e la mappatura interna, sono nettamente diversi dai componenti rigidi.
I sensori rigidi possono offrire un'elevata stabilità strutturale, ma non si adattano alla deformazione del piede. Il compromesso qui è chiaro: per ottenere dati accurati sulla pressione interna e la conformità dell'utilizzatore, è necessario allontanarsi dalle architetture di sensori rigidi che non possono accogliere il movimento dinamico del piede all'interno della scarpa.
Fare la scelta giusta per la tua ricerca
Per determinare se un sistema flessibile all'interno della scarpa è lo strumento giusto per il tuo progetto, considera i tuoi requisiti di dati primari:
- Se il tuo obiettivo principale è convalidare l'efficacia del prodotto: Scegli sistemi flessibili all'interno della scarpa per misurare le prestazioni effettive di scarico della pressione di solette o ortesi.
- Se il tuo obiettivo principale è il comfort del soggetto e l'andatura naturale: Seleziona sensori flessibili per ridurre al minimo la sensazione di corpo estraneo e garantire che il dispositivo si conformi all'anatomia del piede.
Misurando l'ambiente interno anziché solo la forza esterna del terreno, si passa dall'assumere che una scarpa funzioni al dimostrarlo.
Tabella riassuntiva:
| Caratteristica | Dispositivi basati su piattaforme | Sistemi flessibili all'interno della scarpa |
|---|---|---|
| Focus della misurazione | Forze di reazione del terreno esterne | Interazione interna piede-scarpa-calzino |
| Contesto dei dati | Calzature vs. Ambiente | Interno del piede vs. Calzature |
| Convalida del design | Limitata all'analisi dell'impatto | Convalida scarico pressione e solette |
| Vestibilità anatomica | Nessuna (Superficie piana) | Alta (Si conforma agli archi plantari) |
| Naturalezza dell'andatura | Modificata dalla presenza della piattaforma | Naturale (Nessuna sensazione di corpo estraneo) |
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Riferimenti
- Liliana B. Sousa, Pedro Parreira. A three step protocol for the development of an innovative footwear (shoe and sensor based insole) to prevent diabetic foot ulceration. DOI: 10.3389/fpubh.2023.1061383
Questo articolo si basa anche su informazioni tecniche da 3515 Base di Conoscenza .
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