Weaver: Revolutionäre Kinderschuhe durch 3D-Druck und Parametrik

Therapeutische Schuhe von Pear and Mulberry verbinden Innovation, Komfort und Nachhaltigkeit

Die Entwicklung von Kinderschuhen steht vor besonderen Herausforderungen: Jedes Kinderfußpaar ist einzigartig, wächst schnell und benötigt individuell abgestimmte Unterstützung. Pear and Mulberry begegnet dieser Problematik mit Weaver, einem therapeutischen Schuhsystem, das auf computergestütztem Design und 3D-Druck basiert. Die Inspiration stammt aus der Welt der Textilien und Kettenhemden, deren hohl-lose Strickstrukturen eine faszinierende Balance aus Flexibilität und Stabilität bieten. Diese Eigenschaften wurden mithilfe parametrischer Modellierung und 3D-Scans auf den Schuh übertragen, um eine maßgeschneiderte Lösung für Kinder im Alter von 8 bis 14 Jahren zu schaffen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Kinderschuhen integriert Weaver modernste Technologien wie Druckpunktanalyse, parametrische Modellierung und Materialanisotropie. Das Obermaterial aus TPU (thermoplastisches Polyurethan) wird im 3D-Druckverfahren als „Print-Knit“-Struktur gefertigt, die sich wie ein gestricktes Textil verhält. Diese Konstruktion sorgt für gezielte Flexibilität und Stabilität in unterschiedlichen Richtungen und verzichtet vollständig auf Schnürsenkel, was die Passform und das Anziehen erleichtert.

Die Herstellung erfolgt ausschließlich aus recycelbarem TPU in einem einzigen Druckvorgang, wodurch Produktionsabfälle minimiert und die Umwelt geschont werden. Mithilfe von Grasshopper-Plugins wie Kangaroo, Weaverbird, Mesh+ und LunchBox sowie DOE-Optimierung werden Dicke, Porosität und strukturelle Ausrichtung individuell auf jeden Fuß abgestimmt. So entsteht ein Schuh, der sich exakt an die Bedürfnisse und das Wachstum des Kindes anpasst.

Die Funktionalität von Weaver geht über den reinen Komfort hinaus: Durch Fußscans und Druckanalysen wird für jedes Kind ein individuelles Design erstellt, das gezielt Druckstellen entlastet und Schmerzen vorbeugt. Die dynamische Sohle passt ihre Weichheit zonenweise an, während das parametrische Gittermuster auf der Unterseite langfristig Rückschlüsse auf das Gangbild und mögliche Fußfehlstellungen ermöglicht. Diese datenbasierte Herangehensweise eröffnet neue Perspektiven für die medizinische Fußversorgung im Kindesalter.

Die Forschung hinter Weaver legt den Fokus auf die Optimierung von Unterstützung und Flexibilität, nachhaltige Fertigung und medizinische Wirksamkeit. Studien zeigen, dass die Print-Knit-TPU-Struktur die Stabilität in bestimmten Richtungen verbessert und die zonierte Sohle gezielte Schmerzlinderung bietet. Die größte Herausforderung bestand darin, Flexibilität und Halt in einem einzigen, recycelbaren Material zu vereinen – ein Meilenstein, der durch innovative Materialforschung und KI-gestützte Designprozesse erreicht wurde.

Weaver wurde in Cambridge, Massachusetts, entwickelt und im Harvard FabLab gefertigt. Die nächste Projektphase umfasst klinische Tests und Materialforschung in Zusammenarbeit mit 3D-Druck-Start-ups in Boston. Die Auszeichnung mit dem Bronze A' Design Award 2025 unterstreicht die Bedeutung dieses Projekts für die Zukunft der kindgerechten, nachhaltigen und datenbasierten Fußgesundheit.

Mit Weaver demonstriert Pear and Mulberry eindrucksvoll, wie Design, Technologie und Medizin Hand in Hand gehen können, um die Lebensqualität junger Menschen nachhaltig zu verbessern. Die Verbindung aus individueller Anpassung, nachhaltigen Materialien und innovativer Fertigungstechnologie setzt neue Maßstäbe für die nächste Generation therapeutischer Schuhe.