Αθλητικό κολάν: Ανιχνεύει την κόπωση και ειδοποιεί να κάνετε διάλειμμα από την άσκηση

Ένα αθλητικό κολάν μπορεί να καταλάβει πότε είναι ώρα να κάνετε ένα διάλειμμα από τη γυμναστική. Ερευνητές του ETH Zurich ανέπτυξαν ένα ηλεκτρονικό νήμα, ικανό να μετρά με ακρίβεια τον τρόπο με τον οποίο κινείται το σώμα.

Ενσωματωμένο σε αθλητικά ρούχα ή ρούχα εργασίας, ο υφασμάτινος αισθητήρας προβλέπει το επίπεδο εξάντλησης του χρήστη κατά τη διάρκεια της σωματικής άσκησης και μπορεί να ειδοποιήσει τον αθλούμενο με μια ειδική εφαρμογή smartphone, που συνδέεται με το υλικό.

Η καινοτομία αυτή αντιμετωπίζει το ζήτημα της εξάντλησης, η οποία καθιστά τους ανθρώπους πιο επιρρεπείς σε τραυματισμούς κατά την άσκηση ή την εκτέλεση σωματικών εργασιών, σύμφωνα με το studyfinds.org.

Οι ερευνητές του ETH Zurich, με επικεφαλής τον καθηγητή Carlo Menon, επικεφαλής του Εργαστηρίου Βιοϊατρικής και Κινητής Τεχνολογίας Υγείας, δοκίμασαν τον αισθητήρα τους ενσωματώνοντάς τον σε αθλητικό κολάν.

Με μια απλή ματιά στο smartphone τους, οι δοκιμαστές ήταν σε θέση να δουν πότε έφταναν στα όριά τους και να καθορίσουν εάν έπρεπε να κάνουν ένα διάλειμμα.

Η εφεύρεση, για την οποία το ETH Zurich έχει καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας, θα μπορούσε να ανοίξει τον δρόμο για μια νέα γενιά έξυπνων ενδυμάτων.

Πολλά από τα προϊόντα που κυκλοφορούν σήμερα στην αγορά διαθέτουν ήδη ηλεκτρονικά εξαρτήματα, όπως αισθητήρες, μπαταρίες ή τσιπ, που έχουν τοποθετηθεί εκ των υστέρων σε αυτά. Εκτός του ότι είναι ακριβά, είναι δύσκολη η κατασκευή και η συντήρηση αυτών των ειδών.

Οι ερευνητές οραματίζονται στο να μετατρέψουν το πρωτότυπό τους σε ένα προϊόν που θα μπορεί να βγει στην αγορά. Η Valeria Galli, διδακτορική φοιτήτρια που βρίσκεται στην ομάδα, εξηγεί ότι πιστεύουν ότι αυτό είναι το μέλλον των έξυπνων ρούχων.

Ο καθηγητής Μένον βλέπει τις πιθανές εφαρμογές να εκτείνονται πέρα από τον αθλητισμό και στον χώρο εργασίας - για την πρόληψη τραυματισμών που σχετίζονται με την εξάντληση - καθώς και στην ιατρική αποκατάστασης.

«Στόχος μας είναι να καταστήσουμε την κατασκευή έξυπνων ενδυμάτων οικονομικά αποδοτική και έτσι να τα κάνουμε διαθέσιμα σε ένα ευρύτερο κοινό» αναφέρει ο καθηγητής σε δελτίο Τύπου.

Πώς λειτουργεί το "έξυπνο" κολάν

Όταν οι άνθρωποι κουράζονται, κινούνται διαφορετικά και τα βήματά τους είναι λιγότερα και πιο «βαριά». Χρησιμοποιώντας τον νέο τους αισθητήρα, οι ερευνητές του ETH μπορούν να μετρήσουν αυτό το φαινόμενο.

Ο αισθητήρας λειτουργεί χάρη στη δομή του νήματος. Η εσωτερική ίνα αποτελείται από ένα αγώγιμο, ελαστικό καουτσούκ. Οι ερευνητές τύλιξαν ένα άκαμπτο σύρμα, το οποίο έχει επενδυθεί με ένα λεπτό στρώμα πλαστικού, σε μια σπείρα γύρω από αυτή την εσωτερική ίνα.

«Αυτές οι δύο ίνες λειτουργούν ως ηλεκτρόδια και δημιουργούν ένα ηλεκτρικό πεδίο. Μαζί, σχηματίζουν έναν πυκνωτή που μπορεί να συγκρατήσει ηλεκτρικό φορτίο», εξηγεί ο Τάιλερ Κούθμπερτ, μεταδιδακτορικός ερευνητής στην ομάδα του Μένον, ο οποίος συμμετείχε στην έρευνα και την ανάπτυξη του αισθητήρα.

Η ραφή του νήματος στο τμήμα των μηρών τεντώνεται και χαλαρώνει με έναν συγκεκριμένο ρυθμό καθώς ο χρήστης τρέχει. Κάθε κίνηση μεταβάλλει το κενό μεταξύ των δύο ινών, και επομένως και το ηλεκτρικό πεδίο και το φορτίο του πυκνωτή. Υπό κανονικές συνθήκες, αυτές οι διακυμάνσεις του φορτίου θα ήταν πολύ μικρές για να βοηθήσουν στη μέτρηση των κινήσεων του σώματος.

«Σε αντίθεση με τα περισσότερα υλικά, το δικό μας γίνεται παχύτερο όταν τεντώνεται», εξήγησε ο Κούθμπερτ.

Ως αποτέλεσμα, το νήμα είναι πιο ευαίσθητο στις κινήσεις του σώματος.

«Δεδομένου ότι ο αισθητήρας βρίσκεται τόσο κοντά στο σώμα, μπορούμε να καταγράψουμε τις κινήσεις του σώματος με μεγάλη ακρίβεια χωρίς ο χρήστης να το αντιληφθεί», τονίζει ο Μένον.

Όπως, επισημαίνουν οι επιστήμονες, απαιτούνται επιπλέον δοκιμές στο έξυπνο κολάν.