剪纸启发工程师设计防滑鞋底
从中国古老的民间剪纸艺术获得启发,麻省理工学院的工程师设计了防滑鞋底,在冰面和打滑的路面上,摩擦力比普通鞋底可增加20%~35%。
剪纸艺术把纸张折叠起来,剪裁后张开形成各种各样惊人的图案。这项研究中,科学家借鉴这种技巧把塑料或金属薄片制成各种图案。
造好的薄片贴在鞋底上,穿着者站立的时候这些薄片处于折叠的扁平状态,只有当走动或跑动起来的时候,薄片内的图案才会凸起张开。
主要设计者麻省理工学院的巴贝(Sahab Babaee)说:“这项设计的创新之处在于,我们实现了让图案从平面到立体的过渡。”
研究人员设计了多种形状,包括方形、三角形和曲线形。对每种图案又尝试了不同的大小和排列方式,将薄片贴到鞋底测量在不同类型平面上产生的摩擦力,包括冰面、木材、聚合物地板、人造草坪等。
结果显示,所有的图案都增加了鞋底的摩擦力,效果最好的是凹曲线图案。
接着他们请来志愿者帮助测试效果。志愿者分别穿着休闲鞋、冬靴不同类型的鞋子,黏上这种薄片,测试在1英寸厚的冰面上的防滑效果。
测试显示,黏上这种防滑垫的鞋子比普通鞋子摩擦力增加了20%~35%。
研究人员还在考虑防滑垫与鞋子最佳的搭配使用方式,比如是黏在鞋跟,还是设计成单独的配件,只在需要的时候贴到鞋底。
这项设计6月2日发表在《自然-生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)期刊上。
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