Revestimentos podem melhorar a tração em superfícies escorregadias

Inspirados no kirigami, a arte japonesa de cortar papel, os engenheiros projetaram um material que aumenta o atrito que pode ser usado para revestir a sola dos sapatos, dando-lhes uma aderência mais forte no gelo e em outras superfícies escorregadias.

Kirigami, uma variação do origami que envolve cortar papel e dobrá-lo, foi usado para criar o revestimento. Testes de laboratório mostraram que quando as pessoas usando sapatos revestidos de kirigami andavam em uma superfície gelada, eles geravam mais atrito do que os sapatos sem revestimento. A incorporação desse revestimento nos sapatos pode ajudar a evitar quedas perigosas no gelo e em outras superfícies perigosas.

Alguns cientistas usaram recentemente o kirigami para desenvolver novos materiais, como bandagens que aderem com mais segurança aos joelhos e outras articulações, bem como sensores que podem ser usados ​​para revestir a pele de robôs macios e ajudá-los a se orientar no espaço. Nesse caso, a equipe aplicou essa abordagem para criar padrões intrincados de pontas em uma folha de plástico ou metal. Essas folhas, aplicadas na sola de um sapato, permanecem planas enquanto o usuário está em pé, mas os picos saltam durante o movimento natural da caminhada.

Os pesquisadores criaram e testaram vários designs diferentes, incluindo padrões repetidos de pontas em forma de quadrados, triângulos ou curvas. Para cada forma, eles também testaram diferentes tamanhos e arranjos e cortaram os padrões em folhas de plástico e aço inoxidável. Para cada um dos projetos, eles mediram a rigidez e o ângulo em que as pontas saem quando o material é esticado.

Eles também mediram o atrito gerado por cada projeto em uma variedade de superfícies, incluindo gelo, madeira, piso de vinil e grama artificial. Eles descobriram que todos os projetos aumentaram o atrito, com os melhores resultados produzidos por um padrão de curvas côncavas. Eles então usaram os revestimentos de curvas côncavas para testes com voluntários humanos. Eles prenderam os revestimentos em vários tipos de calçados, incluindo tênis e botas de inverno, e mediram o atrito produzido quando os sujeitos caminharam sobre uma plataforma de força – um instrumento que mede as forças exercidas no solo – coberta com uma camada de gelo de 2,5 cm de espessura. .

Eles descobriram que com os revestimentos de kirigami anexados, a quantidade de atrito gerado era de 20 a 35 por cento maior do que o atrito gerado pelos sapatos sozinhos.

Eles agora estão trabalhando para determinar a melhor maneira de anexar e incorporar as superfícies de kirigami. Eles estão pensando em incorporá-los nas solas ou projetá-los como um elemento separado que pode ser anexado quando necessário.