Distribuzione della pressione sul dorso del piede negli scarponi da sci: confronto tra sistemi di chiusura.

Ski boots have undergone significant evolution, transitioning from simple locomotion tools to highly specialized sporting devices. The introduction of new materials and closure systems has improved force transmission and ski control, making the issues of comfort and pressure distribution on the foot increasingly important. Although the literature reports numerous studies on plantar pressures, pressures on the dorsum of the foot inside the boot remain poorly investigated, despite this region being directly stressed by closure systems. In this context, the present work, carried out at Rossignol Lange Montebelluna, analyzes the distribution of dorsal foot pressure in ski boots equipped with different closure systems (buckles, BOA®, and ECS). Measurements were performed using piezoresistive sensors integrated into a dedicated support, positioned on the dorsum of a silicone foot model. A novel experimental setup was developed, including sensor integration and a controlled testing procedure at different tightening levels, quantified through the distance between the shell flaps. In parallel, a custom software application was developed in the MATLAB environment for the acquisition, processing, and visualization of pressure maps. The results highlight the presence of an initial preload even in open-boot conditions, attributable to the interaction between the liner, internal shape, and shell. As tightening increases, an increase in average pressure is observed, accompanied by a non-uniform load distribution. In particular, the instep area proves to be the most sensitive to tightening variations, suggesting a key role in the perception of boot stability. The comparison among closure systems reveals differences in pressure distribution: the buckle system tends to generate localized pressure peaks, the BOA® system allows for a more uniform distribution, while the ECS system exhibits intermediate behavior. Additional tests confirm the predominant role of the instep, while the analysis of boot reopening shows a substantially reversible behavior, with no appreciable residual effects. From a methodological perspective, this work led to the development of a novel measurement system, contributing to filling a gap in the literature regarding the quantitative characterization of dorsal pressures as a function of different closure systems.

Gli scarponi da sci hanno subito una significativa evoluzione, passando da semplici strumenti di locomozione a dispositivi sportivi altamente specializzati. L’introduzione di nuovi materiali e sistemi di chiusura ha migliorato la trasmissione delle forze e il controllo dello sci, rendendo sempre più rilevante il tema del comfort e della distribuzione delle pressioni sul piede. Sebbene la letteratura riporti numerosi studi sulle pressioni plantari, le pressioni sul dorso del piede all’interno dello scarpone risultano ancora poco investigate, nonostante questa regione sia direttamente sollecitata dai sistemi di chiusura. In questo contesto si inserisce il presente lavoro, svolto presso l’azienda Rossignol Lange Montebelluna che analizza la distribuzione della pressione dorsale del piede in scarponi dotati di differenti sistemi di chiusura (leve, BOA® ed ECS). Le misure sono state effettuate mediante sensori piezoresistivi integrati su un supporto dedicato, posizionato sul dorso di una forma di piede in silicone. È stato sviluppato un setup sperimentale ex novo, comprendente l’integrazione dei sensori e una procedura di prova controllata a diversi livelli di serraggio, quantificati attraverso la distanza tra le pattine dello scafo. Parallelamente, è stata realizzata un’applicazione software ad hoc in ambiente MATLAB per l’acquisizione, l’elaborazione e la visualizzazione delle mappe di pressione. I risultati evidenziano la presenza di un pre-carico iniziale anche in condizioni di scarpone aperto, attribuibile all’interazione tra scarpetta, forma interna e scafo. All’aumentare del serraggio si osserva un incremento della pressione media, accompagnato da una distribuzione non uniforme del carico. In particolare, la zona del collo del piede si dimostra la più sensibile alle variazioni di serraggio, suggerendo un ruolo determinante nella percezione di stabilità dello scarpone. Il confronto tra i sistemi di chiusura evidenzia differenze nella distribuzione della pressione: il sistema a leve tende a generare picchi localizzati, il sistema BOA® consente una distribuzione più uniforme, mentre il sistema ECS presenta un comportamento intermedio. Le prove aggiuntive confermano il ruolo predominante del collo del piede, mentre l’analisi della riapertura dello scarpone evidenzia un comportamento sostanzialmente reversibile, senza effetti residui apprezzabili. Dal punto di vista metodologico, il lavoro ha portato alla realizzazione di un sistema di misura sviluppato ex novo, contribuendo a colmare una lacuna in letteratura relativa alla caratterizzazione quantitativa delle pressioni dorsali in funzione dei diversi sistemi di chiusura.