Haine inteligente” create cu unde sonore. Detectează atingerea, presiunea și mișcarea
Oamenii de știință creează ”haine inteligente” cu unde sonore. Cercetătorii de la ETH Zurich au dezvoltat un tricou inteligent capabil să măsoare respirația și mănuși care pot transforma mișcările mâinilor în comenzi pentru computer, într-un proiect ce promite să schimbe viitorul dispozitivelor purtabile.
”Haine inteligente” create cu unde sonore
Sub îndrumarea profesorului Daniel Ahmed, echipa a reușit să transforme materiale textile obișnuite în senzori inteligenți, capabili să detecteze atingerea, presiunea și mișcarea. Totul datorită unei metode inovatoare care transmite unde acustice prin fibre de sticlă, concept botezat SonoTextiles.
„Deși cercetări despre textile inteligente bazate pe acustică s-au mai făcut, suntem primii care explorăm utilizarea fibrelor de sticlă, combinate cu semnale de frecvențe diferite,” a declarat Yingqiang Wang, autorul principal al studiului.
Pentru acest proiect, cercetătorii au integrat fibre de sticlă în material la intervale regulate. Fiecare fibră dispune de un transmițător la un capăt, care emite unde sonore, și de un receptor la celălalt capăt, care detectează modificările acestora.
Particularitatea sistemului constă în faptul că fiecare transmițător operează la o frecvență distinctă, ceea ce permite procesarea ușoară a semnalelor, cu un consum minim de energie, notează Interesting Engineering.
„Am folosit frecvențe din domeniul ultrasonic, în jur de 100 kHz, mult peste pragul de auz uman (20 Hz – 20 kHz)”, a explicat Wang, conform Descopera.ro.
Prin această metodă, specialiștii au rezolvat una dintre cele mai mari provocări ale textilelor inteligente: volumul mare de date și complexitatea procesării semnalelor venite din diverse puncte ale țesăturii. Când o fibră se îndoaie sau se mișcă, lungimea undei acustice se modifică, cauzând o pierdere de energie — fenomen care, în cazul unui tricou, poate fi provocat inclusiv de respirație.
„Pe viitor, datele ar putea fi transmise în timp real către un computer sau un smartphone,” a precizat profesorul Ahmed.
Multiple aplicații potențiale
Demonstrat deja cu succes în laborator, conceptul SonoTextiles are numeroase aplicații potențiale. În domeniul medical, un tricou inteligent ar putea monitoriza respirația pacienților cu astm și ar emite alerte în situații de urgență. În sport, ar oferi feedback în timp real sportivilor pentru optimizarea mișcărilor și reducerea riscului de accidentare.
De asemenea, mănușile construite pe baza acestei tehnologii ar putea traduce limbajul semnelor în text sau voce în timp real, iar în realitatea virtuală și augmentată ar putea permite o interacțiune mai naturală și precisă.
„SonoTextiles ar putea chiar măsura postura unei persoane și contribui la îmbunătățirea calității vieții ca tehnologie asistivă,” a adăugat Chaochao Sun, coautor al studiului.
Alte aplicații ar putea viza corectarea posturii, oferind utilizatorilor feedback personalizat, sau alertarea persoanelor care folosesc scaune rulante atunci când este necesară schimbarea poziției, pentru a preveni ulcerele de presiune.
Mai sunt pași de făcut
Deși rezultatele sunt promițătoare, Ahmed atrage atenția că mai sunt pași de făcut până la utilizarea pe scară largă. Microfibrele de sticlă, deși eficiente în laborator, sunt fragile în utilizarea zilnică.
„Partea bună este că putem înlocui cu ușurință fibrele de sticlă cu metal. Sunetul se propagă foarte bine și prin metal,” a explicat profesorul Ahmed. „Vrem să extindem cercetarea în această direcție și către alte aplicații.”
Următorul obiectiv al echipei este să facă sistemul mai rezistent și să găsească soluții mai eficiente pentru integrarea electronicii în textile, deschizând astfel drumul către noi generații de dispozitive purtabile, mai inteligente și mai versatile.
Studiul a fost publicat în revista Nature Electronics.
