孫滔

麻省理工的研究人員借鑒了剪紙藝術(shù)的原理，發(fā)明了一種可以增加摩擦力的材料，后者覆蓋在鞋底后，可以增加在冰面行走的抓地力

這是一種蛇皮狀的鞋底裝置，在前腳掌觸地時(shí)“蛇皮”伸展開，“鱗片”冒出來刺向地面，就可以增加鞋底與接觸面的摩擦力，而當(dāng)人直立站平，“鱗片”就會(huì)縮回鞋底，恢復(fù)原來的光滑表面。這是一個(gè)從二維平面和三維立體動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換的過程。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試表明，這種帶有“剪紙”效果的鞋底裝置可以產(chǎn)生更大的摩擦力。通訊作者、麻省理工學(xué)院機(jī)械系助理教授喬凡尼·特拉沃索表示，這款鞋子可防止老年人跌倒。要知道，老人跌倒常常是致命的風(fēng)險(xiǎn)。

該研究發(fā)表在《自然-生物醫(yī)學(xué)工程》上。另外一位通訊作者是哈佛大學(xué)應(yīng)用力學(xué)教授卡蒂亞·貝托爾迪。

這種鞋底裝置借鑒了剪紙的原理。剪紙是從二維平面結(jié)構(gòu)到三維立體結(jié)構(gòu)的形變科學(xué)，可以將紙張從二維形式轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)?？茖W(xué)家很早就想到利用這種藝術(shù)形式來創(chuàng)建新材料，如更加牢固的可纏繞在膝蓋的繃帶，或者幫助軟機(jī)器人轉(zhuǎn)向的傳感器。

研究人員借鑒剪紙的原理在塑料或金屬薄片上創(chuàng)建了錯(cuò)綜復(fù)雜的“鱗片”圖案，這些“鱗片”在穿著者站立時(shí)會(huì)隱藏，而在行走時(shí)會(huì)突出來。

研究人員還測(cè)試了正方形、三角形和曲線等多種形式的“鱗片”圖案，以及塑料和不銹鋼等不同材質(zhì)。他們測(cè)試了這些設(shè)計(jì)類型的“鱗片”剛度以及彈出角度。

在測(cè)量每種設(shè)計(jì)在不同表面（包括冰面、乙烯基地板、人造草皮、木地板）的摩擦力后發(fā)現(xiàn)，凹曲線圖案的鞋底摩擦力最大。志愿者穿上該鞋子在冰面行走測(cè)試發(fā)現(xiàn)，其摩擦力增加了 20% 到 35%。相比于已上市的冰爪，該設(shè)備更輕巧便捷，易于裝卸，且產(chǎn)生的摩擦力也大于冰爪。

福建省纖維檢驗(yàn)局工程師路正輝認(rèn)為，這是一個(gè)新型的創(chuàng)新，但在使用用途上可能會(huì)有一定限制，市場(chǎng)估計(jì)屬于小眾人群。他表示，這種鞋底在干燥地面上，可能摩擦力會(huì)增大，能起到抓地的效果，但是如果是濕滑地面，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的鞋底可能不利于及時(shí)排水，而我們普通鞋底的固定花紋是可以排水的。

此外，不銹鋼材料鞋底常常用于特殊人群，比如行走不便者，或者是攀冰人士用的冰爪，在普通鞋子上較少用到。

（摘自美《深科技》）（編輯/多洛米）