Chytrá bota bude pomáhat lidem po mrtvici i sportovcům

Chodit v botách, které budou o vašem zdravotním stavu informovat lékaře, není fantazie. Takzvanou chytrou botu teď vyvíjejí zlínští vědci. Díky čidlům z nanomateriálů bude její stélka snímat polohu chodidla i další údaje o noze.

Údaje pak může bota posílat do telefonu nebo počítače. Poslouží tak sportovcům nebo chronicky nemocným lidem.

V laboratoři Centra polymerních systémů Univerzity Tomáše Bati mají obuv opatřenou senzory. Na šlapce jsou tři kulaté a jeden hranatý pod patou.

Prototyp chytré boty s prvními čidly.|foto: Roman Verner

„To je testovací verze, která je udělána podle doporučení fyzioterapeuta. Takto bychom měli být schopní zaznamenat důležité věci při došlapu. Například jestli došlapujeme na špičku nebo na patu, případně na levou nebo pravou stranu. Výsledkem by mělo být tlakové pole došlapu, kdy získáme mapu tlaku v čase, jak se došlap vyvíjí,“ popisuje Petr Slobodian.

Program modeluje podobu chytré boty.|foto: Roman Verner

I když jsou v testovacím modelu senzory zakomponované do stélky běžné sportovní boty, vychází z ní spousta kabelů, což by pro běžného chodce nebylo příliš praktické. Ale i na přenos dat vědci mysleli.

„Bude tam ještě další elektronická jednotka, která bude obsahovat akcelerometr a gyroskop, bude vyhodnocovat i pohyb, nejenom došlap. Součástí této stélky by měl být nějaký bezdrátový přenos, nejspíše bluetooth, a také napájecí jednotka,“ dodává Slobodian.
Chytrá bota ale nemá pouze shromažďovat informace o tom, jak člověk chodí.

Docent Petr Slobodian s prototypem snímačů.|foto: Roman Verner

„Cílem je vytvořit chytrou botu, která napomůže nejenom sportovcům, ale i běžným lidem. Například lidem po mozkové mrtvici, když se učí znovu chodit. Vytvořit prostředek, který jim pomůže se v pohybu zlepšit, aby nezatěžovali tolik pohybový aparát,“ vysvětluje autor projektu Daniel Majc.

Jedním z mnoha úkolu Centra polymerních systémů je vývoj nanomateriálů a jejich využití. A nanomateriály samozřejmě využívá i chytrá bota.

Schéma senzorů v chytré botě.|foto: Roman Verner

„Jedná se o polymerní kompozity, polymerní matrice, ve které je plnivo. Toto plnivo je na principu hliníkových nanotrubiček a takto vytvořený člen mění svou elektrickou vodivost při aplikaci deformace případně napětí. Ukazuje se, že vlastnosti takovýchto senzorů jsou docela dobré ve srovnání s klasickými tenzometry. Dosahované citlivosti jsou vyšší než u klasických tenzometrů. Také jsou plošné, takže aplikace do stélky je výhodná – ta tloušťka je několik desetin milimetru,“ přibližuje Petr Slobodian.

Takto silné senzory jsou ve stélce boty téměř neznatelné.