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鞋底防滑新技術
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當前報紙日期:
2020 6月30日 星期
 
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鞋底防滑新技術



剪紙啟發的鞋底防滑層

    鞋底防滑新技術

    澳門小城裡不少廣場或街道都鋪設了富有特色的葡國石飾面,但近年卻有市民反映葡式石仔路因凹凸不平及光滑表面,每逢下雨時易積水甚至變得濕滑,容易引致路人跌倒。由此可見,濕滑的路面的確是一個城市安全隱患。碰上下雨天,或許可考慮穿着防滑鞋。對於防滑鞋,現今科學又是否有針對性的研究呢?

    日本剪紙藝術是一種手工藝,紙片會先被剪成複雜的圖案,然後再被折疊成三維結構。近來,一些科學家已經利用這種技術來開發出新型材料,例子包括可以更牢固地粘在膝蓋或其他關節上的繃帶,以及可以用來覆蓋軟體機器人表面的傳感器,幫助機器人在空間中定向。

    最近,麻省理工學院的工程師們亦從剪紙藝術得到啟發,設計出一種可用來提升鞋底摩擦力的新防滑層,令鞋底更抓地,避免人們在冰面或其他光滑的地面上跌倒,特別是減免老年人跌倒的危險。

    針對鞋底防滑層這個科研項目,研究人員在膠片或金屬片上製作了多種複雜圖案的尖狀物,那些附有尖狀物的測試片會貼在鞋底,當測試員站立時,鞋底會保持平坦,但當測試員步行時,尖狀物便會突出,增加摩擦力。研究人員設計的尖狀物圖案包括正方形、三角形及曲線,按每種圖案亦會有不同的尺寸及排列,之後會在膠片或金屬片剪出不同的設計組合,測量出每種設計的剛度和材料拉伸時尖狀物彈出的角度。

    試件製作後,研究人員會把鞋底防滑層放在各種地面(包括冰面、木地板、膠地板和人造草皮)上,測量每種設計所產生的摩擦力。結果發現,所有設計都能增加摩擦力,而凹面曲線圖案產生的效果最佳。為了確認塗層是否實際令人不容易跌倒,研究人員邀請了志願者測試穿上普通鞋子(包括運動鞋和冬靴)及附有凹面曲線防滑層的鞋子,走過一塊一英寸(約二點五四厘米)厚的冰面,冰面下安裝了測力板,過程中,鞋底的摩擦力會被測量記錄,實驗後研究員發現,附有剪紙防滑層的鞋底產生的摩擦力比普通鞋底產生的摩擦力高出百分之二十至三十五。

    研究員的後續工作,將會是決定用那種方法較好地附上剪紙防滑層,他們亦在探索使用其他材料的可能性,例如將強化鋼尖頭放在橡膠聚合物上。除了在冰面上防滑,他們亦期望這種防滑鞋底能應用在濕滑及油污的工作環境。

    (澳門工程師學會 工程暨科普部)

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