Sensor prevê exaustão física

Para testarem o novo sensor, a equipa de investigadores, liderada por Carlo Menon, diretor do laboratório de tecnologia biomédica e saúde móvel da universidade ETH Zurich, integrou-o em leggings e, simplesmente através dos dados emitidos para o telemóvel, foram capazes de ver quando estavam a chegar ao limite e precisavam de fazer uma pausa.

A invenção, para a qual foi já submetido um pedido de patente, pode abrir caminho para uma nova geração de vestuário inteligente, uma vez que o sensor, que tem elasticidade, pode ser integrado diretamente em vestuário de desporto ou de trabalho justo ao corpo, tornando a produção a grande escala mais fácil e barata.

«Uma vez que o sensor está localizado tão próximo do corpo, conseguimos captar os movimentos corporais de forma muito precisa sem que o utilizador sequer dê por isso», acrescenta Carlo Menon.

O segredo está no fio

Tudo isso se deve à estrutura do fio, cuja fibra interior é feita de uma borracha condutora. Os investigadores passaram um fio rígido, envolvido numa fina camada de plástico, em espiral à volta da fibra interior. «Estas duas fibras funcionam como elétrodos e criam um campo elétrico. Juntos, formam um condensador que consegue armazenar carga elétrica», explica Tyler Cuthbert, investigador pós-doutorado que fez parte da equipa.

Ao coser este fio na parte da coxa de umas leggings de corrida, o mesmo vai esticar e recolher a um certo ritmo à medida que o utilizador corre. Cada movimento altera a diferença entre as duas fibras e, como tal, também o campo elétrico e a carga do condensador.

Sob circunstâncias normais, estas flutuações de carga seriam muito pequenas para ajudar a medir os movimentos do corpo. Contudo, «ao contrário da maioria dos outros materiais, o nosso fica mais espesso quando esticado», refere Tyler Cuthbert. Como tal, torna-se mais sensível a movimentos mínimos, causando flutuações mensuráveis na carga do sensor.

Em investigações anteriores, Tyler Cuthbert e Carlo Menon observaram uma série de sujeitos que correram enquanto usavam umas leggings com um sensor semelhante. Registaram como os sinais elétricos mudavam à medida que os corredores ficavam mais cansados. O passo seguinte foi transformar esse padrão num modelo capaz de prever a exaustão do corredor, que pode agora ser usado para o novo sensor. O ETH Zurich realça, contudo, que assegurar que o modelo consegue fazer previsões precisas fora do laboratório irá exigir muitos testes adicionais e muitos dados de padrão de marcha.

Wireless e em tempo real

Para permitir que o sensor têxtil envie sinais elétricos sem necessidade de fios para um smartphone, os investigadores equipou-o com uma antena em loop feita com fio condutor, que fica igualmente cosida diretamente nas leggings. «Em conjunto, o sensor e a antena formam um circuito elétrico que fica completamente integrado na peça de roupa», indica Valeria Galli, doutoranda na equipa de Carlo Menon.

O sinal viaja do sensor para a antena, que transmite numa frequência capaz de ser lida por um smartphone. O utilizador corre e o sensor move-se, criando um padrão no sinal com uma frequência de flutuação contínua, que uma app no smartphone grava e avalia em tempo real, algo que, contudo, os investigadores estão ainda a desenvolver.

«O nosso objetivo é tornar a produção de vestuário inteligente eficiente em termos de custos e, dessa forma, torná-lo disponível para o público em geral», realça Carlo Menon, que aponta como potenciais aplicações, além do desporto, o mercado de trabalho – para evitar lesões causadas pela exaustão – e a medicina de reabilitação.