足底圧モニタリングシステムにおいて、Ecoflexまたはシリコーンエラストマーを使用する主な目的は、これらの材料が持つ優れた化学的不活性と耐衝撃性を活用した堅牢な物理的バリアを作成することです。この封止は、汗による腐食、湿気の浸入、そして歩行や走行に伴う機械的摩耗から敏感なセンサー部品を保護するために不可欠です。
靴の中の過酷な環境には、生物由来の湿気に対する化学的保護と、繰り返し衝撃に対する物理的耐久性の両方を提供するデュアルシールドとして機能する材料が必要です。これにより、デバイスのサービス寿命が延びます。
エラストマーの保護メカニズム
腐食に対する化学的不活性
靴の内部は、汗と湿気の存在により化学的に攻撃的な環境です。Ecoflexとシリコーンエラストマーは、その化学的不活性のために特別に使用されています。
この特性により、封止材料が汗と反応したり、時間の経過とともに劣化したりするのを防ぎます。包括的なシールとして機能することにより、これらのエラストマーは湿気がセンサー層に浸入するのを阻止し、それによって短絡や電気部品の腐食を防ぎます。
耐衝撃性と機械的耐久性
足底圧モニタリングは、連続的で周期的な負荷を伴います。封止は、必要な耐衝撃性を提供します。
これらの材料は、足を踏み出す際の機械的エネルギーを吸収・分散します。これにより、繊細なセンシングユニットを、摩擦や圧力による機械的摩耗から保護する物理的なバッファーが作成され、時間の経過とともにセンサーの精度を維持するために不可欠です。
運用コンテキストと長寿命化
サービス寿命の延長
これらの特定の эластомерを使用する最終的な目標は、スマートインソールのサービス寿命を大幅に延長することです。
この特殊な保護なしでは、センサーの寿命は劇的に短くなります。封止により、デバイスは極端な作業環境や、要素への露出が高まる激しいアウトドアスポーツの条件下でも機能し続けます。
不十分な保護のリスク
湿気に対する脆弱性
シリコーンまたはEcoflexによって提供される不浸透性のバリアがない場合、センサーは環境要因による直接的なリスクにさらされます。
汗は単なる水ではありません。電子機器に対して非常に腐食性の高い塩分を含んでいます。センサーを完全にシールできないと、導電経路の急速な劣化につながります。
物理的破損への感受性
耐衝撃層がない場合、センシングユニットはせん断力と垂直圧力に直接さらされます。
この保護の欠如は機械的疲労につながり、電子部品が故障するずっと前にセンサーの物理構造が破壊されます。エラストマーは、足とセンサーの間の耐久性のある柔軟なインターフェースとして機能することで、これを軽減します。
プロジェクトに最適な選択を
足底圧モニタリングシステムを設計する際、封止材料の選択が製品の耐久性を決定します。
- 屋外またはアスレチック用途が主な焦点の場合：Ecoflexのようなエラストマーを優先し、激しい活動や起伏の多い地形に対応できる高い耐衝撃性を備えています。
- 長期的な信頼性が主な焦点の場合：使用するシリコーンが、劣化することなく長期間の汗や湿気に耐えることが検証された化学的不活性を持っていることを確認してください。
スマートインソールの設計における成功は、封止を単なるカバーとしてではなく、化学的および物理的に過酷な環境での生存を保証する重要な構造コンポーネントとして扱うことに依存します。
概要表：
| 特徴 | Ecoflex/シリコーンの利点 | 保護機能 |
|---|---|---|
| 化学的特性 | 高い化学的不活性 | 汗による腐食や湿気関連の短絡を防ぐ |
| 機械的特性 | 優れた耐衝撃性 | 足踏みのエネルギーを吸収し、物理的な摩耗を軽減する |
| 耐久性 | 高い柔軟性と弾力性 | 周期的な機械的疲労に抵抗することでサービス寿命を延長する |
| 環境 | 気密シール | 極端な熱、湿気、屋外条件下で電子機器を保護する |
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参考文献
- Ting Xu, Jian Fang. Research progress of the plantar pressure monitoring system for gait analysis. DOI: 10.1360/tb-2023-0591
この記事は、以下の技術情報にも基づいています 3515 ナレッジベース .
