炫酷防滑鞋问世！利用剪纸原理，鞋底蛇皮状可动态伸缩

孙滔

麻省理工的研究人员借鉴了剪纸艺术的原理，发明了一种可以增加摩擦力的材料，后者覆盖在鞋底后，可以增加在冰面行走的抓地力

这是一种蛇皮状的鞋底装置，在前脚掌触地时“蛇皮”伸展开，“鳞片”冒出来刺向地面，就可以增加鞋底与接触面的摩擦力，而当人直立站平，“鳞片”就会缩回鞋底，恢复原来的光滑表面。这是一个从二维平面和三維立体动态转换的过程。

实验室测试表明，这种带有“剪纸”效果的鞋底装置可以产生更大的摩擦力。通讯作者、麻省理工学院机械系助理教授乔凡尼·特拉沃索表示，这款鞋子可防止老年人跌倒。要知道，老人跌倒常常是致命的风险。

该研究发表在《自然-生物医学工程》上。另外一位通讯作者是哈佛大学应用力学教授卡蒂亚·贝托尔迪。

这种鞋底装置借鉴了剪纸的原理。剪纸是从二维平面结构到三维立体结构的形变科学，可以将纸张从二维形式转换为三维结构。科学家很早就想到利用这种艺术形式来创建新材料，如更加牢固的可缠绕在膝盖的绷带，或者帮助软机器人转向的传感器。

研究人员借鉴剪纸的原理在塑料或金属薄片上创建了错综复杂的“鳞片”图案，这些“鳞片”在穿着者站立时会隐藏，而在行走时会突出来。

研究人员还测试了正方形、三角形和曲线等多种形式的“鳞片”图案，以及塑料和不锈钢等不同材质。他们测试了这些设计类型的“鳞片”刚度以及弹出角度。

在测量每种设计在不同表面（包括冰面、乙烯基地板、人造草皮、木地板）的摩擦力后发现，凹曲线图案的鞋底摩擦力最大。志愿者穿上该鞋子在冰面行走测试发现，其摩擦力增加了 20% 到 35%。相比于已上市的冰爪，该设备更轻巧便捷，易于装卸，且产生的摩擦力也大于冰爪。

福建省纤维检验局工程师路正辉认为，这是一个新型的创新，但在使用用途上可能会有一定限制，市场估计属于小众人群。他表示，这种鞋底在干燥地面上，可能摩擦力会增大，能起到抓地的效果，但是如果是湿滑地面，这种设计结构的鞋底可能不利于及时排水，而我们普通鞋底的固定花纹是可以排水的。

此外，不锈钢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，在普通鞋子上较少用到。

（摘自美《深科技》）（编辑/多洛米）