子どもの足を守る3Dプリント療法シューズ「Weaver」

パラメトリックデザインで実現する次世代の個別最適フットケア

「Weaver」は、テキスタイルやチェーンメイルに見られる中空のゆるやかな編み構造から着想を得ています。この構造は、方向ごとに異なる剛性と伸縮性を持ち、サポート性と柔軟性という一見矛盾する要素を両立させます。Pear and Mulberryは、この特性をパラメトリックデザインに応用し、3Dスキャンと計算最適化によって、個々の足に合わせたカスタマイズを実現しました。

従来のシューズと異なり、「Weaver」はパラメトリックモデリングや圧力マッピング、素材の異方性（方向ごとに異なる性質）を組み合わせ、サポートと快適性のバランスを最適化します。アッパー部分はTPU（熱可塑性ポリウレタン）を用いたプリントニット構造で、テキスタイルのような柔軟性と安定性を両立。靴ひもを排除し、フィット感を高めています。

製造工程では、3Dスキャンと圧力分布解析、パラメトリックモデリングを活用し、足ごとに最適化された設計データを生成。全体をリサイクル可能なTPUで一体成型することで、製造工程の簡素化と廃棄物削減を実現しています。Grasshopperの各種プラグインやDOE最適化により、構造の厚みや多孔性、方向性を細かく調整し、成長期の足に最適なサポートを提供します。

「Weaver」は、足のスキャンと圧力分析によって個別設計され、アッパーが足にぴったりとフィット。ダイナミックなソールは、痛みの原因となる圧力を分散し、歩行パターンの変化も底面グリッドの摩耗で可視化できます。これにより、足の健康状態のモニタリングや疾患の早期発見にも貢献します。

研究では、プリントニットTPU構造が方向安定性を高め、ゾーニングされたソールが痛みの緩和に効果的であることが示されました。最大の課題は、単一素材で柔軟性と構造サポートを両立させることでしたが、計算設計と素材工学の融合で解決。持続可能性とコスト効率にも配慮し、成長期の子どもたちに最適なフットケアを提供します。

「Weaver」は、医療・デザイン・テクノロジーの最前線を体現するプロジェクトです。今後は臨床試験や素材研究を通じて、さらに多くの子どもたちの健康な成長をサポートすることが期待されています。データ駆動型の個別最適フットウェアが、未来のライフスタイルを大きく変える可能性を示しています。