Während die Probleme nicht optimal sitzender Schuhe bei gesunden Menschen wieder behoben werden können, ist dies bei Patienten, die unter Diabetes leiden, nicht der Fall. Bei ihnen ist das Schmerzempfinden deutlich reduziert, was schwerere Fußverletzungen zur Folge haben kann. Zugleich heilen diese Verletzungen wesentlich langsamer. Bislang mussten Diabetiker und andere Personen, die unter Fußproblemen leiden, deshalb Einlagen tragen, die von spezialisierten Schuhmachern bzw. Orthopädietechnikern hergestellt wurden. Forscher des Fraunhofer IWM suchten nach einer Möglichkeit, den 3D-Druck für die Herstellung von Einlagen bzw. speziellen Sohlen zu nutzen.

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Logo FraunhoferDie Initiative „Lasergestützter Aufbau von kundenindividueller Fußbekleidung (LAUF)“ (Pressemitteilung), welche vom Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt wird und aus Experten der Industrie und Forschern des Fraunhofer Instituts für Werkstoffmechanik (IWM) und für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) besteht, widmet sich der Erforschung neuer Einlegesohlen. Die Initiative zeigt nicht nur die Vorteile des digitalen Food Mappings, sondern auch der 3D-Druck-Einlegesohlen für Diabetespatienten auf.

Biegsame Einlegesohle.
Maßgeschneiderte Einlegesohlen aus dem 3D-Drucker. (Bild: © Fraunhofer IWM, Foto: Felizitas Gemetz, Freiburg)

Dr. Tobias Ziegler, IWM-Wissenschaftler, erklärt dazu: „Digitales Food Mapping ist bereits gängige Praxis. Als Teil von LAUF haben wir nun auch den Einlegesohlenprozess vollständig digitalisiert. Mit der neu entwickelten Software kann nun auch der orthopädische Schuhmacher eine Innensohle für jeden einzelnen Patienten entwerfen und das Ergebnis auf einem 3D-Drucker ausdrucken.“ Die Herstellung der benutzerdefinierten Einlegesohlen gehe mit erheblich niedrigeren Kosten einher, sodass sie viel mehr Personen zugänglich gemacht werden können. Auch für die Krankenkassen würde das Verfahren attraktiver. So wird es unter anderem möglich, wissenschaftliche Daten über die Sohlen und ihre Wirksamkeit zu sammeln.

Im nächsten Schritt sollen nun innovative Materialien für den 3D-Druck der Sohlen entwickelt werden. Dazu arbeiten die Unternehmen Coestro sowie Lehmann & Voss & Co. mit UMSICHT-Forschern zusammen, um neue TPU-Materialien zu entwickeln.

Teil der Einlegesohle.
Die neue 3D-gedruckte Einlegesohle im Detail. (Bild: © Fraunhofer IWM, Foto: Felizitas Gemetz, Freiburg)

Forscher des IWM haben zudem 3D-Strukturen und Geometrien entworfen, um die neuen Einlegesohlen besonders gut konstruieren und orthopädisch anpassen zu können. An manchen Stellen müsse die Innensohle weich sein, an anderen eher starr. Dies wird ebenfalls erforscht.

Für den 3D-Druck der Einlegesohlen zeichnen die Fraunhofer IWM-Industriepartner rpm GmbH und Sintermask verantwortlich. Die Prototypen werden dann an IWM gesandt und dort ausgiebig getestet. Wenn alles glatt läuft, kann die entwickelte Software in etwa zwei Jahren über die IETEC verfügbar sein.

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