Tecido inteligente usa som para medir o toque, a pressão, movimento…

Investigadores desenvolveram têxteis inteligentes que utilizam ondas acústicas, em vez de eletrónica, para medir com precisão o toque, a pressão e o movimento.

Vestir um tecido que "sente" ações

Imagine usar uma T-shirt que mede a sua respiração ou umas luvas que traduzem os movimentos das mãos em comandos para o computador.

Uma equipa do ETH Zurique, liderada por Daniel Ahmed, professor de robótica acústica aplicada às ciências da vida e à saúde, lançou as bases para esses têxteis inteligentes.

Ao contrário de muitos avanços anteriores, que recorrem à eletrónica, os investigadores usam ondas sonoras transmitidas por fibras de vidro. Esta abordagem permite medições mais precisas e torna os tecidos mais leves, respiráveis e fáceis de lavar.

São também económicos, pois usamos materiais comuns e o consumo energético é muito baixo.

Refere Ahmed.

Esquerda: As fibras de vidro são tecidas através do tecido em intervalos regulares. Um transmissor (T) passa ondas acústicas através das fibras de vidro, enquanto o recetor (R) mede as ondas na outra extremidade. Direita: Integração de SonoTextiles para criar t-shirts inteligentes. © Yingqiang Wang, ETH Zurich.

Chamam à sua inovação SonoTextiles.

Embora já exista investigação em têxteis inteligentes com base acústica, somos os primeiros a explorar a fibra de vidro em combinação com sinais de diferentes frequências.

Explica Yingqiang Wang, autor principal do estudo.

Vestuário que poderá transmitir movimento e pressão através de sons

As fibras de vidro são tecidas no tecido a intervalos regulares. Numa das extremidades está um transmissor que emite ondas sonoras; na outra, um recetor que mede se essas ondas sofreram alterações.

Cada transmissor opera numa frequência distinta, o que reduz a necessidade de grande poder computacional para identificar em que fibra ocorreu a alteração. Têxteis anteriores enfrentavam sobrecarga de dados e dificuldades no processamento dos sinais.

No futuro, os dados poderão ser enviados diretamente para um computador ou smartphone em tempo real.

Indica Ahmed.

Quando uma fibra de vidro se move, altera-se o comprimento das ondas acústicas que a percorrem, perdendo energia. No caso de uma T-shirt, isto pode ocorrer devido ao movimento corporal ou até à respiração.

Usámos frequências na gama dos ultrassons, cerca de 100 quilohertz — muito acima da audição humana, que vai dos 20 hertz aos 20 quilohertz.

Sublinha Wang.

O comprimento de onda nas fibras de vidro altera-se assim que estas são tocadas ou dobradas. © Yingqiang Wang, ETH Zurich.

Os investigadores demonstraram a viabilidade do conceito em laboratório. No futuro, as SonoTextiles poderão ter diversas aplicações: monitorização da respiração em pacientes asmáticos, com alerta em caso de emergência; análise de movimentos em tempo real no desporto; ou tradução de linguagem gestual em texto ou voz, através de luvas equipadas com esta tecnologia.

Estas têxteis poderão até avaliar a postura de uma pessoa e atuar como tecnologia assistiva para melhorar a qualidade de vida.

Acrescenta Chaochao Sun, coautor do estudo.

Por exemplo, dar feedback a quem deseja corrigir a postura ou alertar utilizadores de cadeira de rodas para mudarem de posição, evitando úlceras de pressão.

Apesar do elevado potencial de aplicação no dia a dia, Ahmed reconhece que ainda há melhorias a fazer. As microfibras de vidro funcionam bem no laboratório, mas podem partir-se em uso quotidiano.

A vantagem é que podemos substituí-las facilmente por metal, que também conduz bem o som. Queremos expandir a investigação nessa direção e explorar outras aplicações.

Explica Ahmed.

O próximo passo será tornar o sistema mais robusto e melhorar a integração da eletrónica nos tecidos.