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Santé

Des chaussures intelligentes pour éviter les blessures

Des chercheurs viennent de créer des semelles qui s'adaptent automatiquement pour éviter la formation de blessures au pied et faire respirer celles déjà présentes.
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Des chaussures intelligentes pour faire respirer les pieds
Cette chaussure intelligente détectera les zones où la pression est anormale, puis changera de forme automatiquement.
EPFL

Mettre au point une semelle intelligente, capable de s'adapter constamment à la forme de nos pieds : tel est l'objectif des chercheurs du Laboratoire d'Actionneurs Intégrés (LAI) de l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), en collaboration avec les Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG). Ils travaillent actuellement sur un système de valves et de capteurs permettant de réaliser une chaussure thérapeutique et intelligente. Elle devrait être capable non seulement de détecter les zones où la pression exercée par le pied est trop importante, mais aussi de changer de forme, pour éviter la formation de blessures.

TEMPS RÉEL. "Les systèmes intégrés dans une chaussure et déjà commercialisés sont principalement dédiés à la mesure des pressions sous le pied, nous explique Daniel Grivon, doctorant au LAI et membre du projet. Or une semelle qui peut, en temps réel, s’adapter à la façon de marcher du patient afin de redistribuer équitablement les pressions en dessous du pied, n'existe pas encore sur le marché".

Prévenir 85% des amputations

AMPUTATIONS. L'un des objectifs majeurs de leur recherche peut paraître étonnant : limiter le nombre d'amputations chez les patients diabétiques. En effet, près de 250 000 amputations sont effectuées chaque année en Europe, en raison de blessures aux pieds mal détectées et mal soignées, chez ces personnes. "Nous pourrions prévenir 85% de ces amputations avec ce genre de dispositif", assure le Dr. Zoltan Pataky, médecin aux HUG et initiateur du projet.

DIABÈTE. La grande majorité des personnes diabétiques sont en effet sujettes à une complication appelée neuropathie, qui entraîne la perte de la sensibilité dans les extrémités, et une déformation du pied. Il arrive dès lors que des blessures se forment, sans pour autant que les individus ne ressentent de douleur.

Dotée de capteur, cette chaussure intelligente détectera les zones où la pression est anormale, puis changera de forme automatiquement, pour éviter la formation de blessures. Dans le cas où une lésion est déjà présente, il sera possible d'effectuer des réglages précis et créer de l'espace dans le soulier pour faire "respirer" la plaie. Crédits : Alain Herzog / EPFL

Un liquide qui durcit grâce à un champ magnétique

PRINCIPE. La semelle intelligente est quadrillée de petits coussinets, à l'intérieur desquels se trouve un liquide composé d'huile et de particules métalliques, qui a la particularité de changer de viscosité sous l'action d'un champ magnétique (il est dit "magnéto-rhéologique"). Au dessous de chaque coussinet se trouve un petit réservoir, dans lequel le liquide peut s'écouler à travers une ouverture.

Lorsque la pression du pied devient localement trop importante sur la semelle, un champ magnétique est généré autour de cette zone dans le canal, afin de durcir le liquide et le retenir prisonnier. Le coussinet se trouvant sous la blessure se retrouve ainsi vidé de sa substance, et devient beaucoup plus mou. Résultat : le point de pression qui posait problème dans la chaussure se retrouve soulagé, grâce à l'apparition d'une zone plus molle. "En utilisant les propriétés spéciales de ce liquide, nous pouvons réaliser des éléments très petits sans avoir recours à des systèmes mécaniques complexes", explique Daniel Grivon.

Crédits : Alain Herzog / EPFL

Autre avantage de la "chaussure du futur", ses coussinets seront connectés entre eux grâce à un système de valves. Le fluide évacué d'un coussinet pourra donc être réparti dans les autres coussinets de la chaussure, afin de rétablir une pression harmonieuse sur tout le reste du pied.

Intégré dans les matelas pour soigner les escarres

PROTOTYPES. "Nous sommes toujours dans la première phase du projet, la conception des premiers prototypes, nous précise Daniel Grivon. Néanmoins, nous espérons avoir rapidement à disposition ces prototypes démontrant les avantages de ces chaussures intelligentes".

APPLICATIONS. Pour l'heure, les scientifiques testent les différents états du liquide magnéto-rhéologique dans un actionneur. Les premiers modules seront d'abord positionnés dans la partie métatarsienne du pied et sur le talon, là où la pression est la plus intense. "Nous pensons que ce projet a un grand potentiel d'application, commente Yves Perriard, directeur du LAI. Le système pourrait en effet être utilisé non seulement dans des chaussures, mais aussi à l'intérieur de matelas, dans le but de soulager les patients souffrant d'escarres".

Le domaine sportif pourrait également en bénéficier. "A terme, l'idée serait de pouvoir collaborer avec de grands fabricants de chaussures, lorsque notre technologie sera mature", ajoute-t-il.

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