Novos sensores de tatuagem flexíveis monitoram a fadiga

Engenheiros da Tufts University, EUA, criaram e demonstraram sensores flexíveis baseados em threads que

pode medir o movimento do pescoço, fornecendo dadossobre a direção, ângulo de rotação e grau de deslocamento da cabeça. A nova descoberta levará a tatuagens sutis e imperceptíveis. Segundo os cientistas, eles poderão medir o desempenho atlético, monitorar a fadiga do trabalhador ou do motorista e ajudar pacientes e médicos a monitorar o progresso da fisioterapia. A tecnologia junta-se a um número crescente de sensores de fio que podem ser tecidos em têxteis, medindo gases e produtos químicos no ambiente ou metabolitos no suor humano.

Em seus experimentos, os pesquisadores colocaram doisfios na forma da letra "X" na nuca da pessoa. Revestidos com tinta à base de carbono eletricamente condutora, os sensores detectam o movimento conforme os filamentos se dobram. Quando o sujeito fazia uma série de movimentos com a cabeça, os fios enviavam sinais para um pequeno módulo Bluetooth, que então transmitia os dados sem fio para um computador ou smartphone para análise.

Microscopia eletrônica de varredura de fios revestidostinta carbono. À esquerda está um fio reto. Dobrar os filamentos revestidos cria uma deformação (à direita) que altera sua condutividade elétrica — um valor que pode ser usado para calcular o grau de deformação (escala de 200 mícrons)

A análise de dados incluiu abordagens sofisticadas de máquinas-ferramentatreinamento para interpretar sinais e transformá-los para quantificar os movimentos da cabeça em tempo real com 93% de precisão. Assim, os sensores e o processador rastreiam o movimento sem interferências na forma de fios, dispositivos volumosos. Esses fios inteligentes eliminarão o uso de câmeras ou as limitações de uma sala ou espaço de laboratório.

De acordo com os pesquisadores, embora os algoritmos devamser especializado para cada área do corpo, a prova de princípio demonstra que os sensores de rosca podem ser usados ​​para medir o movimento em outros membros. Remendos na pele ou mesmo roupas justas contendo fios podem ser usados ​​para rastrear o movimento em ambientes onde a medição é mais importante. Por exemplo, na estrada, no local de trabalho ou na sala de aula. O fato de não ser necessária uma câmera oferece privacidade adicional.

Esta é uma demonstração promissora de como podemos construir sensores que monitoram a saúde, o desempenho e o meio ambiente de forma discreta.

Yiwen Jiang, estudante de engenharia da Tufts University e primeiro autor do estudo

Na estrada, uma tatuagem especial de remendo avisarácansaço do caminhoneiro ou outras situações em que a vigilância do operador seja crítica, monitorando o movimento da cabeça de uma pessoa que está prestes a adormecer.

“Se pudermos desenvolver esta tecnologiaAlém disso, poderemos encontrar uma ampla gama de aplicações no setor da saúde”, conclui Jiang. “Por exemplo, aqueles que investigam a doença de Parkinson e outras doenças neuromusculares também poderiam monitorizar os movimentos dos sujeitos à medida que se movimentam nos seus ambientes habituais e na vida quotidiana para recolher dados sobre a sua condição e a eficácia do tratamento.”

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