Um smartwatch consegue medir o pulso de uma maçã? Eis a explicação!

Alguma vez se lembrou de colocar um smartwatch sobre uma fruta? Parece absurdo, mas o relógio vai apresentar um valor de frequência cardíaca. Não é avaria nem brincadeira, e a razão por detrás disso explica como a tecnologia que trazemos no pulso realmente funciona.

Um limão com 65 pulsações por minuto

Imagine retirar o smartwatch do pulso e pousá-lo sobre uma banana, uma maçã ou um limão. A fruta não está viva, não tem circulação sanguínea, nem tem qualquer atividade biológica para medir.

Mesmo assim, o relógio vai mostrar valores como 65 batimentos por minuto num limão ou 105 numa maçã, em tempo real, como se estivesse mesmo a detetar um coração a bater, conforme testado pelo website La Razón.

A reação pode passar por pensar que se trata de um erro do sensor. Contudo, é uma demonstração de como a tecnologia de medição cardíaca destes dispositivos funciona, bem como das suas limitações.

Entenda a técnica PPG

Os smartwatches não "ouvem" o coração. O que fazem é uma estimativa baseada em luz, através de uma tecnologia chamada fotopletismografia (em inglês, PPG).

Na parte inferior de qualquer relógio inteligente existem pequenos LEDs verdes que emitem luz constantemente.

Sensor de PPG na pele. Crédito: KID-PPG

A cada batimento cardíaco, chega mais sangue aos vasos sanguíneos próximos da pele. Esse sangue absorve parte da luz verde emitida, fazendo com que menos luz seja refletida de volta para o sensor. Mais sangue significa menos reflexo de luz, e vice-versa. Ao analisar estas oscilações milhares de vezes por segundo, o relógio consegue calcular a frequência cardíaca.

O problema é que o sensor não sabe o que está a observar, pelo que não distingue um pulso humano de uma fruta, apenas vê padrões de luz. Se esses padrões se assemelharem o suficiente aos produzidos por um batimento cardíaco, o relógio vai interpretá-los como tal.

Por que motivo as frutas enganam o sensor?

Frutas como o limão ou a maçã têm fibras, canais de água e tecidos vegetais com propriedades óticas complexas. Quando os LEDs incidem sobre essa estrutura, a luz dispersa-se, absorve-se e reflete-se de formas que podem imitar as variações que o fluxo sanguíneo humano provocaria.

A isto soma-se outro fator: os algoritmos atuais são desenhados para preencher lacunas quando o sinal é fraco ou impreciso, recorrendo a modelos estatísticos para reconstruir a informação.

Ou seja, o relógio não se limita a medir, interpretando e, por vezes, inferindo também.

Este comportamento não é exclusivo dos smartwatches. Um radar meteorológico, por exemplo, deteta bandos de aves da mesma forma que deteta gotas de chuva, emitindo ondas e analisando o que é refletido de volta.

Em bandos suficientemente grandes, em especial durante migrações, as aves podem gerar ecos no radar muito semelhantes aos de uma tempestade. Neste caso, a forma do eco, a velocidade a que se desloca e o horário em que surge permitem, normalmente, distinguir as duas coisas.

Isto significa que o smartwatch não é fiável?

Quando colocado num pulso humano, em condições normais de repouso, um smartwatch atual costuma ser bastante preciso na medição da frequência cardíaca. Por isso, não, não significa que o smartwatch não é fiável.

O que esta curiosidade demonstra não é que o sensor funciona mal, mas que funciona de forma diferente daquela que os utilizadores poderiam esperar.