Valutazione della risposta meccanica della pelle plantare del tallone mediante un approccio sperimentale

With the following thesis work we wanted to persue the aim of characterizing the mechanical behavior of plantar skin, with particular attention to the heel pad region. The study of biomechanics of foot is in fact essential for preventing and treating lower limbs pathologies, first of all diabetes. The thesis work concerned the carrying out of experimental tests on human skin samples by means of mechanical tensile tests (tests carried out until the breaking of the sample and stress relaxation tests) and compression tests (cyclic load - unloading tests and stress relaxation tests). The experimental results made it possible to evaluate the non-linear mechanical response by material and by geometry and the viscous phenomena of the biological tissue under examination. The elaboration of the experimental data also allows to evaluate the anisotropy of the tissue. The results obtained provide an overview of the mechanical behavior of human plantar skin and represent the starting point for the development of computational models of foot.

Con il seguente lavoro di tesi si è voluto perseguire l'obiettivo di caratterizzare il comportamento meccanico della pelle plantare, con particolare attenzione alla regione del tallone. Lo studio della biomeccanica del piede risulta infatti fondamentale per prevenire e curare patologie legate agli arti inferiori, primo tra tutti il diabete. Il lavoro di tesi ha riguardato lo svolgimento di prove sperimentali su campioni di pelle umana mediante test meccanici a trazione (prove svolte fino alla rottura del campione e prove di rilassamento delle tensioni) e compressione (prove cicliche di carico - scarico e prove di rilassamento delle tensioni). I risultati sperimentali hanno permesso di valutare la risposta meccanica non lineare per materiale e per geometria e i fenomeni viscosi del tessuto biologico in esame. L'elaborazione dei dati sperimentali permette inoltre di valutare l'anisotropia del tessuto. I risultati ottenuti forniscono una panoramica sul comportamento meccanico della pelle plantare umana e rappresentano il punto di partenza per lo sviluppo di modelli computazionali del piede.