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Tecnologia em roupa esportiva inteligente é capaz de detectar o nível de exaustão do usuário durante esforço físico

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Fonte

ETH Zurique | Instituto Federal de Tecnologia de Zurique

Data

segunda-feira, 27 março 2023 06:30

Áreas

Bioeletrônica. Biomecânica. Ciência dos Materiais. Educação Física. Engenharia Biomédica. Fisioterapia. Reabilitação.

A exaustão torna atletas ou praticantes de exercícios físicos mais propensos a lesões quando estão se exercitando ou realizando tarefas físicas. Neste sentido, um grupo de pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique), na Suíça, liderados pelo professor Dr. Carlo Menon, chefe do Laboratório de Tecnologia Biomédica e Móvel em Saúde, desenvolveu um sensor que produz medições em tempo real de quão exausta uma pessoa fica durante a realização de esforço físico. Para testar seu o sensor, eles o integraram a roupas esportivas. Simplesmente olhando para o smartphone, os testadores puderam ver quando estavam atingindo o limite e se deveriam fazer uma pausa.

A invenção, para a qual a ETH Zurique registrou uma patente, pode abrir caminho para uma nova geração de roupas inteligentes: muitos dos produtos atualmente no mercado têm componentes eletrônicos como sensores, baterias ou chips adaptados a eles. Além de aumentar os preços, isso dificulta a fabricação e a manutenção desses artigos.

Por outro lado, o sensor extensível dos pesquisadores do ETH Zurique pode ser integrado diretamente nas fibras do material de roupas esportivas ou roupas de trabalho elásticas e justas. Isso torna a produção em larga escala mais fácil e barata. O professor Menon destacou outro benefício: “Como o sensor está localizado tão próximo ao corpo, podemos capturar os movimentos do corpo com muita precisão, sem que o usuário perceba”.

Tecnologia usa um fio diferenciado

Quando as pessoas se cansam, elas se movem de maneira diferente:  os passos ficam mais curtos e menos regulares. Usando o novo sensor, feito de um tipo especial de fio, os pesquisadores do ETH Zurique podem medir esse efeito.

Tudo graças à estrutura do fio: a fibra interna é feita de uma borracha condutora e elástica. “Essas duas fibras atuam como eletrodos e criam um campo elétrico. Juntos, eles formam um capacitor que pode conter uma carga elétrica”, disse o Dr. Tyler Cuthbert, pós-doutorando do grupo do professor Menon, que foi fundamental na pesquisa e desenvolvimento que levou à invenção.

Roupas inteligentes

Costurar este fio na seção da coxa de leggings elásticas significa que o sensor se esticará e afrouxará em um determinado ritmo conforme o usuário se movimenta. Cada movimento altera o espaço entre as duas fibras e, portanto, também o campo elétrico e a carga do capacitor.

Em circunstâncias normais, essas flutuações de carga seriam muito pequenas para ajudar a medir os movimentos do corpo. “Ao contrário da maioria dos outros materiais, o nosso torna-se mais espesso quando esticado”, disse Tyler Cuthbert. Como resultado, o fio é consideravelmente mais sensível a movimentos mínimos. Esticá-lo um pouco produz flutuações claramente mensuráveis na carga do sensor. Isso torna possível medir e analisar até mesmo mudanças sutis na forma de de se movimentar.

Aplicações incluem esporte e local de trabalho

No momento, os pesquisadores estão trabalhando para transformar o protótipo em um produto pronto para o mercado. “Nosso objetivo é tornar a fabricação de roupas inteligentes econômica e, assim, disponibilizá-las para um público mais amplo”, disse o professor Menon. Ele vê as aplicações potenciais indo além do esporte para o local de trabalho – para prevenir lesões relacionadas à exaustão – bem como para a medicina de reabilitação.

Os resultados foram publicados na revista científica Advanced Materials.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (em inglês).

Fonte: Christoph Elhardt, ETH Zurique. Imagem: Freepik.

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