Si alguna vez ha soñado con dormir bien por la noche, su respuesta puede estar algún día en los datos generados por su ropa de dormir. Los investigadores han desarrollado pijamas integrados con sensores autoamplificados que brindan un monitoreo discreto y continuo de los latidos del corazón, postura para respirar y dormir:todos los factores que influyen en qué tan bien duerme una persona. Las prendas "inteligentes" podrían dar a la gente común, así como a los médicos, información útil para ayudar a mejorar los patrones de sueño.

Los investigadores presentarán sus resultados hoy en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS).

"Nuestros pijamas inteligentes superaron numerosos desafíos técnicos, "dice Trisha L. Andrew, Doctor., quien lideró el equipo. "Tuvimos que integrar discretamente elementos sensores y fuentes de energía portátiles en las prendas de uso diario, mientras se mantiene el peso, sentir, comodidad, función y robustez de las prendas y tejidos familiares. También trabajamos con científicos informáticos e ingenieros eléctricos para procesar la miríada de señales provenientes de los sensores para que tuviéramos información clara y fácil de entender ".

Dormir lo suficiente de calidad puede ayudar a proteger a las personas contra el estrés, infecciones y enfermedades múltiples, como enfermedades cardíacas y renales, presión arterial alta y diabetes, según los Institutos Nacionales de Salud. Los estudios han encontrado que la calidad del sueño también aumenta la agudeza mental y agudiza las habilidades para tomar decisiones. Sin embargo, la mayoría de las personas no duermen lo suficiente, o no duermen lo suficiente.

La National Sleep Foundation estima que la industria del sueño está en auge, recaudando casi $ 29 mil millones en 2017. Aunque algunos fabricantes de colchones inteligentes afirman que los productos pueden detectar el movimiento e inferir la postura del sueño, no proporcionan información detallada al durmiente y no son portátiles para viajar. Las bandas electrónicas disponibles en el mercado que se colocan en la muñeca brindan información sobre la frecuencia cardíaca y controlan cuánto sueño total obtiene el usuario. Pero hasta ahora no ha habido nada que un consumidor típico pueda usar para monitorear la postura y las señales respiratorias y cardíacas cuando duerme.

La clave de los pijamas inteligentes es un proceso llamado deposición de vapor reactivo. "Este método nos permite sintetizar un polímero y simultáneamente depositarlo directamente sobre la tela en la fase de vapor para formar varios componentes electrónicos y, por último, sensores integrados, "Dice Andrew." A diferencia de la mayoría de los wearables electrónicos, las películas poliméricas electrónicas depositadas al vapor son estables al lavado y al desgaste, y soportan rutinas de fabricación de textiles mecánicamente exigentes ".

El "Phyjama, "como la Universidad de Massachusetts, El equipo de Amherst lo llama, tiene cinco parches textiles discretos con sensores en ellos. Los parches están interconectados mediante hilos de nailon plateados y blindados con algodón. Los cables de cada parche terminan en una placa de circuito impreso del tamaño de un botón colocada en el mismo lugar que el botón de un pijama. Los datos se envían de forma inalámbrica a un receptor mediante un pequeño transmisor Bluetooth que forma parte de los circuitos del botón.

La prenda incluye dos tipos de sensores autoamplificados que detectan "movimientos balísticos, "o cambios de presión. Cuatro de los parches son piezoeléctricos. Detectan presiones constantes, como el de una cama contra el cuerpo de una persona. Estos parches, los primeros en su tipo, se utilizan en diferentes partes del Phyjama para que los investigadores puedan determinar la postura para dormir. Sin embargo, este tipo de sensor no puede captar la leve presión de un corazón que late. El parche triboeléctrico detecta cambios rápidos de presión, como el latido físico del corazón, que proporciona información sobre la frecuencia cardíaca. Esta es la primera vez que se ha demostrado que un sensor de este tipo detecta pequeñas señales balísticas del corazón.

El equipo de Andrew ha probado la prenda con voluntarios y ha validado las lecturas de los sensores de forma independiente. También han solicitado patentes sobre Phyjama. Después de que Andrew se asocia con un fabricante, ella estima que el producto podría estar en el mercado dentro de dos años por $ 100- $ 200.

En la actualidad, el equipo está trabajando para extender la tecnología a sensores electrónicos portátiles que detectan la marcha y envían retroalimentación a un monitor para ayudar a prevenir caídas. Esta aplicación podría resultar útil en entornos como hogares de ancianos y centros de jubilación, Andrews dice.