Sensoren er fremstillet af silke
”Vi har opfundet en trykmåler, der kan bøjes og strækkes. Den er lavet af silke, som ud over at være grønt og bæredygtigt er et meget stærkt og fleksibelt materiale,” fortæller Alireza Dolatshahi-Pirouz, lektor ved DTU.
”Silkens ledningsevne afhænger af, hvor meget den strækkes eller trykkes sammen. Derfor kan silkesensoren bruges til at måle tryk, og så kan man også finde ud af, hvor mange watt en cykelrytter træder med.”
Sensoren er baseret på en film af silkeproteiner, der er udvundet fra silkekokoner spundet af silkeorme. Naturmaterialet silke består af to forskellige proteiner, nemlig sericin og fibroin, og DTU-forskerne adskiller de to proteiner og bruger fibroinen til at fremstille sensorerne.
Når silkefilmen trykkes sammen, kommer elektroder på hver sin side af den en smule tættere på hinanden, og så mindskes den elektriske modstand, så en svag elektrisk strøm får lidt lettere ved at løbe igennem silken. Det er ret ligetil at måle silkefilmens modstand, og den røber trykket, så effekten kan udregnes.
Silke er dog en ret dårlig elektrisk leder, så forskerne har forbedret materialet, bl.a. ved at tilsætte såkaldt nanoler – ganske små lerplader, der kun måler en milliontedel millimeter i tykkelse. Nanoleret giver silkefilmen en bedre ledningsevne, samtidig med at den bliver endnu stærkere og mere fleksibel.
Cykelentusiast blev direktør
Idéen til at bruge den patenterede silkesensor som trykmåler i en sål til cykelsko kom fra Peter Ottesen, der ud over at være innovationspartner tilknyttet DTU’s innovationshub DTU Skylab nu også er direktør for spinout-virksomheden e-Sole, som skal kommercialisere wattmåler-sålen.
”Jeg hørte om tryksensoren fra DTU, og så tænkte jeg, at den måtte kunne bruges til at måle effekten, når man cykler. Jeg er selv meget aktiv cyklist, og jeg ved, at en wattmåler til en cykel koster fra 2.500 kr. til op over 10.000 kr.,” fortæller Peter Ottesen og fortsætter:
”Selv har jeg brugt 5.000 kr. på en wattmåler, men det er i overkanten for mange. Vores målgruppe er motionscyklister, der gerne vil følge formen og vide, hvor tungt de træder i pedalerne, men som ikke vil give mere end 1.000 kr. for en wattmåler.”
Eksisterende wattmålere er baseret på små stræksensorer, der er indbygget i pedalerne, i pedalarmen eller i kranksættet til en cykel. Sensorerne bruges til at måle deformationerne i metallet, så belastningen og dermed antallet af watt, der bliver trådt med, kan udregnes. I sig selv er stræksensorer ikke særlig dyre, men de skal monteres meget præcist, og det bidrager til den høje pris.
10.000 testtryk
I øjeblikket arbejder holdet bag e-Sole på at finde det optimale design af den smarte sål, og de er heller ikke færdige med at teste de silkebaserede tryksensorer. De ved allerede, at sålen er lige så præcis som de wattmålere, der allerede er på markedet, men de vil også sikre sig, at trykmålerne kan holde til flere års brug, fortæller Alireza Dolatshahi-Pirouz:
”Vi har allerede prøvet at trykke sensoren sammen 10.000 gange, og den virker stadig uden problemer. Vi skal op over en million sammenpresninger, før vi sender sålen på markedet.”
Et Tour de France kræver mere end 400.000 tråd i pedalerne, og selvom de færreste motionscyklister kaster sig ud i så krævende strabadser, bliver det alligevel til rigtig mange tråd på et år. Det skal wattmåler-sålen kunne holde til.
Hvis alt går efter planen, bliver den smarte sål lanceret i forbindelse med et crowdfunding-projekt i starten af næste år. På længere sigt kan såler med trykmålere måske også finde anvendelse hos løbere og skiløbere, som også gerne vil følge deres form, eller hos sportsfolk, der skal holde øje med belastningen i forbindelse med genoptræning efter en skade.
