รองเท้าหนังสุดเอ็กซ์คลูซีฟ: กระจายน้ำหนักทุกย่างก้าวด้วยแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคล

สัมภาษณ์และเรียบเรียงโดย งานสื่อสารและขับเคลื่อนความรู้
ฝ่ายเผยแพร่เทคโนโลยี
ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ร่วมวิจัยกับบริษัท สิทธิพรพาณิชย์ จำกัด ผู้ผลิตรองเท้าหนังแบรนด์ THREE Shoes ที่ตัดเย็บรองเท้าด้วยมือตามสไตล์ Shoemaker ในการออกแบบและพัฒนาแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติสำหรับรองเท้าหนัง Dress Shoes แผ่นรองในรองเท้าที่พัฒนาขึ้นในโครงการจะช่วยกระจายน้ำหนักของผู้สวมใส่รองเท้า ทำให้สามารถใส่รองเท้าได้ทั้งวันโดยไม่รู้สึกเจ็บเท้า เมื่อผสานเข้ากับดีไซน์รองเท้าแบบ Italian Aesthetic ทำให้ได้ Dress Shoes ที่ลงตัว และเลียนแบบได้ยาก
รองเท้าเป็นเครื่องแต่งกายชนิดหนึ่งที่มีความสำคัญ นอกจากจะสะท้อนถึงรสนิยมการแต่งกายแล้ว รองเท้าที่สวมใส่สบายไม่ทำให้รู้สึกเจ็บเท้ายังช่วยเสริมบุคลิกภาพ สร้างความมั่นใจในทุกย่างก้าว อีกทั้งยังช่วยให้ผู้สวมใส่ทำกิจกรรมต่างๆ ได้อย่างคล่องตัว อุปกรณ์หนึ่งที่ช่วยเสริมให้การใส่รองเท้าเกิดความสบายมากขึ้นคือ แผ่นรองในรองเท้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งการสวมใส่แผ่นรองในรองเท้าที่มีความเฉพาะแต่ละบุคคล
เทคโนโลยีหลัก
ดร.วนิดา จันทร์วิกูล นักวิจัยอาวุโส และคณะจากทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ (เอ็มเทค) ได้วิจัยและพัฒนาแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติระบบเอฟดีเอ็ม (Fused Deposition Modeling, FDM) แผ่นรองในรองเท้าที่พัฒนาขึ้นมีรูปร่างและขนาดที่รองรับสรีระของฝ่าเท้าของแต่ละบุคคล ทำให้ช่วยกระจายแรงที่เกิดจากการกดทับของน้ำหนักตัวได้มากขึ้น ส่งผลให้ผู้สวมใส่สามารถใส่รองเท้าเป็นเวลานานโดยไม่รู้สึกเจ็บเท้า
การขึ้นรูปแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติระบบเอฟดีเอ็มมีความแม่นยำสูงในการผลิต ใช้เวลาในการผลิตต่อคู่น้อยกว่า และมีของเสียจากกระบวนการผลิตน้อยกว่ากรรมวิธีการผลิตแบบดั้งเดิม (การอัดขึ้นรูปพลาสติกแผ่น (Thermoforming)) นอกจากนี้แล้วเครื่องเอฟดีเอ็มยังมีราคาไม่สูงนักในปัจจุบัน การขึ้นรูปแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลด้วยเทคโนโลยีการพิมพ์สามมิติยังมีการดำเนินการน้อยมากในประเทศไทย โดยใช้เส้นฟิลาเมนต์ทางการค้า (Commercial Filaments) ที่เตรียมจากพลาสติกที่ยังมีสมบัติไม่เหมาะกับการใช้งาน (เช่น แข็ง เปราะ น้ำหนักมาก)
คณะวิจัยจากเอ็มเทคได้พัฒนาเส้นฟิลาเมนต์จากพอลิเมอร์ผสมสำหรับใช้ในการพิมพ์ชิ้นงานแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่มีสมบัติทางกลที่เหมาะสม (เช่น ความคงทน ความเหนียว) และสามารถพิมพ์เป็นชิ้นงานได้ (Printable) ที่สำคัญไม่เป็นพิษต่อเซลล์และไม่ก่อให้เกิดการแพ้และการระคายเคืองเมื่อสัมผัสเป็นระยะเวลานาน ร่วมกับการศึกษาการออกแบบแบบจำลองสามมิติของแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่สามารถรองรับสรีระของฝ่าเท้าผู้สวมใส่แต่ละบุคคลที่มีลักษณะอุ้งเท้าที่แตกต่างกัน และการศึกษาวิธีการพิมพ์ชิ้นงานสามมิติที่เหมาะสมเพื่อให้ได้แผ่นรองในรองเท้าที่มีความเรียบ ความสวยงาม และความคงทน โดยใช้เวลาในการพิมพ์ชิ้นงานที่เหมาะสม


เครดิตภาพ: ทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล
ภาพที่ 1 เครื่องพิมพ์สามมิติระบบเอฟดีเอ็ม (ซ้าย) และเส้นฟิลาเมนต์ (ขวา)
สร้างมูลค่ารองเท้าหนัง Dress Shoes สุดเอ็กซ์คลูซีฟ
บริษัท สิทธิพรพาณิชย์ จำกัด เป็นบริษัทที่ผลิตรองเท้าแบรนด์ THREE Shoes โดยเจนเนเรชั่นที่ 3 ของครอบครัวได้ตัดเย็บรองเท้าสัญชาติไทยตามสไตล์อิตาเลียนแบบ MTO หรือ Made to Order ที่เป็นการตัดเย็บรองเท้าโดยการวัดขนาดของเท้าและเลือกออปชันต่างๆ ของรองเท้า ทำให้รองเท้าหนังแต่ละคู่มีขนาดและรูปร่างเหมาะสมและรองรับสรีระของฝ่าเท้าผู้สวมใส่แต่ละบุคคล บริษัทฯ มีความสนใจในการเพิ่มจุดขายให้แก่รองเท้าหนัง Dress Shoes ด้วยการเสริมแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคล เพื่อให้แผ่นรองในรองเท้าสัมผัสกับฝ่าเท้าได้อย่างสมบูรณ์แบบมากขึ้น บริษัทฯ จึงร่วมดำเนินงานวิจัยกับเอ็มเทคในการพัฒนาแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่ขึ้นรูปด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติระบบเอฟดีเอ็มโดยใช้เส้นฟิลาเมนต์ที่พัฒนาขึ้นโดยคณะวิจัยจากเอ็มเทคสำหรับใช้คู่กับรองเท้าหนังแต่ละคู่ที่บริษัทฯ ผลิตให้แก่ลูกค้าที่มีลักษณะอุ้งเท้าที่แตกต่างกัน แต่ยังคงความเป็นเอกลักษณ์ของรองเท้าแบบ Classic Menswear เป็นการมอบความพิเศษให้กับลูกค้า


เครดิตภาพ: ทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล
ภาพที่ 2 รองเท้าหนัง Dress Shoes แบบสั่งตัดพิเศษที่ผลิตโดยบริษัท สิทธิพรพาณิชย์ จำกัด
กว่าจะเป็นรองเท้าหนังสุดเอ็กซ์คลูซีฟ
ขั้นตอนการผลิตรองเท้าและแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลเริ่มจากสแกนเท้าของผู้สวมใส่ เพื่อนำไฟล์ข้อมูลที่ได้ไปผลิตหุ่นรองเท้าสำหรับตัดขึ้นรูปเป็นรองเท้าหนัง และนำไฟล์ที่ใช้ผลิตหุ่นรองเท้ามาใช้ออกแบบแบบจำลองสามมิติของแผ่นรองในรองเท้าที่มีพื้นผิวด้านล่างประกบได้พอดีกับพื้นรองเท้าหนัง ในขณะที่พื้นผิวด้านบนสัมผัสกับฝ่าเท้าของผู้สวมใส่ได้อย่างสมบูรณ์แบบ จากนั้นนำไฟล์การออกแบบที่ได้มาขึ้นรูปแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลด้วยเครื่องพิมพ์สามมิติโดยใช้เส้นฟิลาเมนต์ที่พัฒนาขึ้นโดยคณะวิจัยจากเอ็มเทค จากนั้นทำการประกอบแผ่นรองในรองเท้าที่ขึ้นรูปได้เพื่อนำไปสวมเข้ากับรองเท้าหนัง Dress Shoes ก่อนการใช้งาน


เครดิตภาพ: ทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล
ภาพที่ 3 แผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่ออกแบบและขึ้นรูปในโครงการ (หลังจากประกอบเรียบร้อยแล้ว)
ผู้ร่วมวิจัย 3 คน ในโครงการฯ (จากเอ็มเทคและบริษัทฯ) ได้ร่วมกันทำการทดสอบการใช้งานแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่ประกอบเรียบร้อยแล้ว โดยสวมใส่รองเท้าหนัง Dress Shoes ที่มีแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคล (ของตัวเอง) ที่พัฒนาขึ้นในโครงการ จากนั้นทำการวัดการกระจายแรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้าง ในขณะยืนและขณะเดินก้าวเท้า โดยเปรียบเทียบระหว่างการสวมรองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้ารุ่นล่าสุดของบริษัทฯ และแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่ออกแบบและขึ้นรูปในโครงการ อีกทั้งเก็บข้อมูลความเจ็บปวดและความสะดวกสบายในขณะสวมใส่รองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคล โดยสวมใส่รองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้าแต่ละชนิดเป็นเวลาไม่เกิน 2 สัปดาห์ และใส่สัปดาห์ละ 5 วันๆ ละประมาณ 8 ชั่วโมง
ผลการทดสอบการวัดการกระจายแรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้างของผู้ร่วมวิจัยคนที่ 1 (มีภาวะอุ้งเท้าสูง[1]) (ภาพที่ 4) พบว่า เมื่อสวมรองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้ารุ่นล่าสุดของบริษัทฯ บริเวณกลางฝ่าเท้าจะพบพื้นที่สีขาวเป็นบริเวณกว้าง (พื้นที่สีขาว = ไม่มีแรงกด) เนื่องจากอุ้งเท้าลอย ในขณะที่ปลายเท้าและส้นเท้ามีแรงกดมาก โดยเฉพาะบริเวณส้นเท้าจะพบแรงกดสูงสุด (พื้นที่สีแดง) เป็นบริเวณกว้างมาก เนื่องจากน้ำหนักตัวกดลงบริเวณดังกล่าวเป็นหลัก แต่เมื่อใส่รองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่ออกแบบและขึ้นรูปในโครงการ พื้นที่สีขาวที่บริเวณกลางฝ่าเท้าจะลดลงอย่างชัดเจน ซึ่งหมายถึงแผ่นรองในรองเท้าสัมผัส/รองรับฝ่าเท้าที่บริเวณอุ้งเท้าได้มากขึ้น ในขณะที่ปลายเท้าและส้นเท้าซึ่งเคยเป็นบริเวณที่มีแรงกดสูงสุดก็มีแรงกดที่ลดลง (พื้นที่สีแดงลดลง กลายเป็นสีเขียวและสีฟ้า) แสดงให้เห็นว่า แผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลช่วยรับน้ำหนักและกระจายแรงที่กดทับลงบนเท้าได้สม่ำเสมอมากขึ้น
[1] ภาวะอุ้งเท้าสูง (Cavus Feet, Pes Cavus หรือ High Arches) คือ ภาวะที่มีพื้นที่ส่วนอุ้งเท้าเว้าลึกเกินครึ่งฝ่าเท้าจึงมีพื้นที่สำหรับรองรับน้ำหนักตัวเพียง 2 จุด คือ ปลายเท้าและส้นเท้า ทำให้ฝ่าเท้ารองรับน้ำหนักอย่างไม่สมดุล เกิดอาการเจ็บเท้าและอาการอื่นๆ เช่น รองช้ำ ตาปลา ปวดเข่าและสะโพกตามมาได้


เครดิตภาพ: ทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล
ภาพที่ 4 แรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้างของผู้ร่วมวิจัยคนที่ 1 (มีภาวะอุ้งเท้าสูง) ขณะสวมรองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้ารุ่นล่าสุดของบริษัทฯ (บน) และแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่พัฒนาขึ้นในโครงการ (ล่าง) (วัดการกระจายแรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้าง ในขณะยืน)
ส่วนผลการทดสอบการวัดการกระจายแรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้างของผู้ร่วมวิจัยคนที่ 2 (มีภาวะอุ้งเท้าแบน [2]) (ภาพที่ 5) พบว่า ให้ผลในทิศทางเดียวกัน กล่าวคือ การสวมใส่แผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลช่วยรับน้ำหนักและกระจายแรงที่กดทับบนบริเวณปลายเท้าและส้นเท้าได้สม่ำเสมอมากขึ้น พบการลดลงอย่างมากของแรงกดสูง (พื้นที่สีแดงและสีเหลือง) เปลี่ยนเป็นพื้นที่ที่มีแรงกดทับน้อย (สีเขียวและสีฟ้า)
[2] ภาวะอุ้งเท้าแบน (Flat Feet, Pes Planus หรือ Fallen Arches) คือ ภาวะที่ไม่มีส่วนโค้งเว้าของบริเวณกลางเท้า มีสาเหตุจากความผิดปกติของกล้ามเนื้อหรือกระดูกบริเวณอุ้งเท้าด้านใน (Medial Longitudinal Arch, MLA) ที่มีโครงสร้างแบนราบมากกว่าปกติ ซึ่งจะส่งผลเสียต่อการทำงานของเท้า เช่น ความสามารถในการรับแรงกระแทก การลงน้ำหนักของร่างกาย หรือลักษณะการเดินที่ผิดปกติไป อาจนำไปสู่อาการปวดเท้าได้


เครดิตภาพ: ทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล
ภาพที่ 5 แรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้างของผู้ร่วมวิจัยคนที่ 2 (มีภาวะอุ้งเท้าแบน) ขณะสวมรองเท้าที่มีแผ่นรองในรองเท้ารุ่นล่าสุดของบริษัทฯ (บน) และแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่พัฒนาขึ้นในโครงการ (ล่าง) (วัดการกระจายแรงกดของฝ่าเท้าทั้ง 2 ข้าง ในขณะยืน)
สำหรับข้อมูลความเจ็บปวดและความสะดวกสบายในขณะสวมใส่รองเท้าหนัง Dress Shoes ที่มีแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลจากผู้ร่วมวิจัยทั้ง 3 คน (มีภาวะอุ้งเท้าสูง 1 คน และอุ้งเท้าแบน 2 คน) พบว่า ทั้ง 3 คน สวมใส่รองเท้าตลอดเวลาของการเก็บข้อมูล (ไม่เกิน 2 สัปดาห์ๆ ละ 5 วันๆ ละประมาณ 8 ชั่วโมง) โดยไม่มีอาการเจ็บเท้า
ขณะนี้คณะวิจัยกำลังดำเนินการการทดสอบการใช้งานแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคล (เพิ่มเติม) โดยผู้ร่วมวิจัยคนที่ 4 (มีภาวะอุ้งเท้าปกติ) จะเป็นผู้ทดสอบการใช้งานแผ่นรองในรองเท้า โดยคาดหวังว่า ผลการทดสอบที่ได้จะไม่แตกต่างจากผลที่เก็บได้จากผู้ร่วมวิจัย 3 คนแรก ที่มีภาวะอุ้งเท้าสูงและอุ้งเท้าแบน เพื่อสนับสนุนผลการใช้งานแผ่นรองในรองเท้าเฉพาะบุคคลที่พัฒนาขึ้นในโครงการในการช่วยกระจายแรงที่เกิดจากการกดทับของน้ำหนักตัวของผู้สวมใส่ได้มากขึ้น ส่งผลให้ผู้สวมใส่สามารถใส่รองเท้าหนัง Dress Shoes ของบริษัท สิทธิพรพาณิชย์ จำกัด เป็นเวลานานโดยไม่รู้สึกเจ็บเท้า
ทรัพย์สินทางปัญญา
สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) และบริษัท สิทธิพรพาณิชย์ จำกัด ได้ร่วมกันยื่นจดสิทธิบัตรการออกแบบผลิตภัณฑ์ ชื่อเรื่อง “แผ่นรองในรองเท้าคัทชู” (ผลงานวิจัยที่เกิดขึ้นในโครงการ) ที่กรมทรัพย์สินทางปัญญา กระทรวงพาณิชย์ เมื่อวันที่ 23 พฤษภาคม พ.ศ. 2566
สนใจรายละเอียดเพิ่มเติมติดต่อ
คุณกัณฐมณี กลกานนท์ งานประสานธุรกิจและอุตสาหกรรม ฝ่ายพัฒนาธุรกิจ
โทรศัพท์ 0 2564 6500 ต่อ 4782
อีเมล kanthamanee.kal@mtec.or.th
ขอบคุณข้อมูลจาก
ดร.วนิดา จันทร์วิกูล และ คุณนัฐดนัย นามภิชัย ทีมวิจัยอุปกรณ์เฉพาะบุคคล กลุ่มวิจัยวัสดุและอุปกรณ์เฉพาะทางชีวภาพ ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ