Im Verbundprojekt

Innovative Verfahren zur Entwicklung und Herstellung von thermisch funktionellen Schuhwerken

Sportschuhe werden aus speziellen Textilien unter Einsatz moderner Technologien hergestellt. Design und Material sollen eine bequeme Fußbewegung sowie ein komfortables Mikroklima im Schuh gewährleisten. Diese Aufgabe stellt eine große Herausforderung dar, da eine Belastung des Fußes Auswirkungen sowohl auf das Fußvolumen als auch auf die Fußtemperatur haben. Beim Gehen und Laufen verändert der Fuß somit seinen Zustand. Globalziel dieses Projektes ist die Entwicklung neuer Textilkonstruktionen zur Herstellung von Schuhwerken unter Gewährleistung eines hohen thermischen Komforts. Für dehnbare Teile der Schuhkonstruktion werden mit Formgedächtnislegierungen beschichtete Polymere der VISIOTEX GmbH verwendet. Dadurch wird eine dynamische Formanpassung des Schuhwerks bei erhöhter Fußtemperatur ermöglicht. Ziel des Teilprojektes ist die Entwicklung und Validierung eines mathematischen Modells, um das Schuhdesign virtuell zu realisieren. Dazu werden 1D- und 3D-Modelle des Systems Fuß - Schuh entwickelt, die ein optimiertes Design von Sportschuhwerk ermöglichen. Basis des mathematischen Modells sind die Erhaltungsgleichungen für den Volumenanteil der flüssigen Phase im Schuhvolumen sowie die Temperatur. Einen weiteren Forschungsgegenstand bildet schließlich die Ermittlung der thermodynamischen Konstanten, der Darcy-Konstante, der Oberflächenspannung und des Diffusionskoeffizienten des Wasserdampfes für Schuhmaterialien.