Lapisan Terinspirasi Kirigami Tingkatkan Geprek Sepatu di Es dan Permukaan Licin
Terinspirasi oleh kirigami, seni potong kertas Jepang, insinyur telah merancang bahan peningkat geser yang dapat digunakan untuk melapisi bawah sepatu, memberikan geprek yang lebih kuat di es dan permukaan licin lainnya.
Kirigami, variasi origami yang melibatkan potongan kertas serta lipatan, digunakan untuk membuat lapisan. Uji laboratorium menunjukkan bahwa ketika orang menggunakan sepatu yang dilapisi kirigami berjalan di permukaan es, mereka menghasilkan geser lebih banyak dibandingkan sepatu tanpa lapisan. Mengintegrasikan lapisan ini ke dalam sepatu dapat membantu mencegah jatuh berbahaya di es dan permukaan berbahaya lainnya.
Beberapa ilmuwan baru-baru ini menggunakan kirigami untuk mengembangkan bahan baru seperti pelat luka yang lebih aman menempel pada lutut dan sendi lainnya serta sensor yang dapat digunakan untuk melapisi kulit robot lunak dan membantu mereka menavigasi ruang. Dalam kasus ini, tim menerapkan pendekatan ini untuk membuat pola duri yang rumit di lembar plastik atau logam. Lembar ini, diterapkan pada talas sepatu, tetap rata saat pemakai berdiri tetapi duri keluar selama gerakan alami berjalan.
Peneliti membuat dan menguji beberapa desain berbeda termasuk pola berulang duri berbentuk persegi, segitiga, atau kurva. Untuk setiap bentuk, mereka juga menguji ukuran dan pengaturan yang berbeda dan mereka memotong pola ke dalam lembar plastik dan stainless steel. Untuk setiap desain, mereka mengukur kekakuan dan sudut di mana duri keluar saat bahan diregangkan.
Mereka juga mengukur geser yang dihasilkan oleh setiap desain pada berbagai permukaan termasuk es, kayu, lantai vinyl, dan rumbu buatan. Mereka menemukan bahwa semua desain meningkatkan geser, dengan hasil terbaik dihasilkan oleh pola kurva cekung. Mereka kemudian menggunakan lapisan kurva cekung untuk uji dengan relawan manusia. Mereka melampirkan lapisan ke berbagai jenis sepatu, termasuk sepatu kaus dan sepatu dingin, dan mengukur geser yang dihasilkan ketika subjek berjalan di piring gaya — sebuah instrumen yang mengukur gaya yang diberikan ke tanah — yang dilapisi lapisan es tebal 1 inci.
Mereka menemukan bahwa dengan lapisan kirigami dilampirkan, jumlah geser yang dihasilkan 20 hingga 35 persen lebih tinggi dibandingkan geser yang dihasilkan oleh sepatu sendirian.
Mereka sekarang sedang menentukan cara terbaik untuk melampirkan dan mengintegrasikan permukaan kirigami. Pertimbangan mereka menyematkan ke dalam talas atau merancang sebagai elemen terpisah yang dapat dilampirkan saat diperlukan.
