{"id":46013,"date":"2023-03-28T00:01:32","date_gmt":"2023-03-27T22:01:32","guid":{"rendered":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/?p=46013"},"modified":"2023-03-24T17:27:11","modified_gmt":"2023-03-24T16:27:11","slug":"3d-gedruckte-einlagesohlen-240320231","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.3dnatives.com\/de\/3d-gedruckte-einlagesohlen-240320231\/","title":{"rendered":"Messung in Echtzeit: Forscher entwickeln 3D-gedruckte Einlagesohlen"},"content":{"rendered":"

Nach dem deutschen Fu\u00dfreport des Bundesverbands der Deutschen Schuhindustrie (HDS) und des deutschen Schuhinstituts (DSI) leiden \u00fcber 60% der Erwachsenen in Deutschland unter Fu\u00dfschmerzen. Nun sollen 3D-gedruckte Einlagesohlen<\/a> Abhilfe schaffen. Die neue Entwicklung der Forscher der ETH Z\u00fcrich, der EPFL und der Empa ist so konzipiert, dass Patienten und Athleten den Fortschritt ihrer Therapie und ihres Trainings verfolgen k\u00f6nnen. Die Sohle ist dabei mit integrierten Sensoren ausgestattet, welche den Sohlendruck unmittelbar im Schuh messen sollen, so das Team in ihrer wissenschaftlichen Publikation.<\/p>\n

Sei es im Sport, um die eigene Leistung zu optimieren oder aber um Fu\u00dfbeschwerden im Alltag zu minimieren – immer mehr Menschen profitieren von ma\u00dfangefertigten Einlagesohlen. Meist nimmt der gesamte Prozess der Sohlenanfertigung jedoch viel Zeit in Anspruch. F\u00fcr jeden Kunden muss zun\u00e4chst ein pers\u00f6nliches Druckprofil der F\u00fc\u00dfe erstellt werden. Dazu m\u00fcssen Kunden barfu\u00df auf eine druckempfindliche Matte treten, sodass der Fu\u00dfabdruck aufgenommen werden kann. Anschlie\u00dfend wird die Einlage auf Basis des individuellen Druckprofils in Handarbeit erstellt. Dies kostet nicht nur Zeit, sondern ist auch auf die durchf\u00fchrende Einrichtung beschr\u00e4nkt.<\/p>\n

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3D-gedruckte Einlagesohle mit Leiterbahnen und Sensoren aus Piezoelementen<\/p><\/div>\n

Die additiv angefertigte Einlagesohle zeichnet die allt\u00e4glich im Schuh ermittelten Druckmuster in Echtzeit auf, sodass ersichtlich wird, welche T\u00e4tigkeit der Tr\u00e4ger ausf\u00fchrt – sei es „ob jemand geht, l\u00e4uft, eine Treppe hochsteigt oder gar eine schwere Last am R\u00fccken tr\u00e4gt. Dann verlagert sich der Druck n\u00e4mlich mehr auf die Ferse<\/em>„, so Gilberto Siqueira, Co-Projektleiter und Oberassistent an der Empa und am Labor f\u00fcr komplexe Materialien der ETH Z\u00fcrich. Dadurch, dass die Sensoren sogenannte Piezoelemente sind, welche mechanischen Druck in elektrische Signale transformieren, messen sie sowohl Normalkr\u00e4fte als auch Scherkr\u00e4fte.<\/p>

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Druckschichten aus verschiedenen Materialien<\/h3>\n

Der 3D-Druck der Einlagesohlen ist simpel und gelingt tats\u00e4chlich in nur einem Durchgang im Extruder<\/a>. Die daf\u00fcr genutzten Materialien wurden speziell f\u00fcr diesen Einsatz von dem Forscherteam entwickelt. Dabei erfolgt die Anfertigung der Sohlen nach einem Schichten-System. Die Basis besteht aus einem Materialgemisch aus Zellulose-Nanopartikeln und Silikon. Zun\u00e4chst werden die Leiterbahnen mit leitf\u00e4higer silberhaltiger Tinte als erste Schicht auf die Grundlage gedruckt. Anschlie\u00dfend werden, die aus ru\u00dfhaltiger Tinte gedruckten, Sensoren an exakt den Stellen integriert, wo der Druck der Fu\u00dfsohle erwartungsgem\u00e4\u00df am h\u00f6chsten ist. Die letzte Schicht besteht aus einem Silikon-\u00dcberzug<\/a>, damit die feinen Leiterbahnen und Sensoren nicht besch\u00e4digt werden. Zuletzt wird die Oberfl\u00e4che der Silikonschicht mit heissem Plasma behandelt – so haften die unterschiedlichen Materialschichten fest aneinander.<\/p>\n