fonte: visionari.org

Sensori ibridi di silicone e tessuto molto flessibili e resilienti, una combinazione eccellente per monitorare i movimenti del nostro corpo

La conta dei passi era pensato originariamente per chi soffriva di disturbi ossessivi-compulsivi, ma con l’arrivo degli smartphone e dei braccialetti per il fitness tenere traccia di quanta strada si percorre in una settimana, in un giorno o in un’ora è diventato semplicissimo.

Una nuova tecnologia, nata ad Harvard, permette un monitoraggio dei movimenti più accurato e capillare. Un team di ricercatori dell’Istituto Wyss di Ingegneria Biologica di Harvard ha sviluppato un sensore in tessuto che rileva e trasmette diversi tipi di movimenti del corpo umano. Questa tecnologia molto sensibile potrà essere incorporata in una nuova generazione di vestiti smart, in cui sarà proprio il vestito a diventare un dispositivo digitale.

In altre parole: una t-shirt potrebbe essere un nuovo tipo di computer.

Collaborando con i colleghi della Facoltà di Ingegneria e Scienze Applicate di Harvard, i ricercatori hanno iniziato cercando delle alternative ai materiali duri e rigidi utilizzati nella maggior parte dei dispositivi portatili — ad esempio i braccialetti, o i contapassi. Incorporando dei processori all’interno del tessuto stesso, i ricercatori sperano di lanciare una nuova categoria di dispositivi leggeri, flessibili e indossabili nel vero senso del termine.

Questa nuova tecnologia consiste in uno strato di silicone messo all’interno di due altri strati di tessuto conduttivo, creando un cosiddetto sensore capacitivo. Il sensore può rilevare anche il più piccolo movimento, monitorando le piccole scariche elettriche che si muovono costantemente all’interno del materiale.

“Se tiriamo il sensore alle sue estremità, lo strato di silicone diventa più sottile e i due strati di tessuto conduttivo si toccano: ciò cambia la capacità del sensore in modo proporzionale all’allungamento. Possiamo misurare in che modo il sensore cambia la sua forma”, Daniel Vogt, co-autore della ricerca

Il materiale è abbastanza sensibile da registrare tensioni fisiche di meno di mezzo millimetro. Secondo i test svolti su un paio di guanti fatti di questo materiale, il livello di sensibilità è tale da monitorare movimenti leggerissimi quali il leggero scorrere laterale di un dito. Ma il materiale è tanto leggero e flessibile che tali movimenti non sono minimamente impediti.

È anche facile da produrre e duplicare, rendendolo immediatamente utilizzabile dai produttori di vestiti o di altri wearables.

“Abbiamo elaborato un processo di produzione unico nel suo genere, che permette di creare sensori in qualsiasi forma, e poterli programmare in maniera uniforme. In questo modo si ottiene una produzione veloce e pensata ad hoc per ogni applicazione”, Asli Atalay, ricercatore.

La Fondazione Nazionale per la Scienza, il Consiglio di Ricerca Tecnologica e Scientifica della Turchia e il Dipartimento della Difesa Statunitense hanno supportato la ricerca.

Il documento, pubblicato sul giornale Advanced Materials Technologies, è solo una prova di concetto preliminare, ma il team di ricercatori è ottimista e pensa che la tecnologia potrà essere utilizzata per rilevare i movimenti direttamente dai vestiti — ad esempio, integrandola con tute d’allenamento in grado di monitorare i progressi sportivi, oppure in ambito medico per poter monitorare i pazienti attraverso degli strumenti morbidi.

“Questa ricerca ha dei risultati davvero promettenti per il monitoraggio dei movimenti in ambito sportivo. Ad esempio, un golfista che indossa un vestito del genere, può monitorare e correggere la propria postura: un qualsiasi atleta può ottimizzare la sua performance sportiva, partendo dal feedback del sensore”, Asli Ataly.

Un’ulteriore possibilità è quella di combinare il tessuto morbido con un input robotico. In altre parole, invece di semplicemente monitorare i movimenti, i vestiti smart potrebbero addirittura assisterli o iniziarli: un’applicazione molto interessante per creare esoscheletri per persone con disabilità o difficoltà motorie.

Asli Atlay è molto entusiasta della ricerca e conclude, dicendo che:

“C’è sempre maggiore interesse per l’utilizzo di sistemi robotici flessibili. Ad esempio, l’Istituto Wyss sta sviluppando dei i robot in tessuto che assistono persone con difficoltà motorie, lesione alla spina dorsale o malate di SLA. Un’altra interessante applicazione è quella di integrare i sensori nei pigiami per poter prevenire l’apnea notturna”


Tradotto in Italian. Articolo originale: Livescience


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