Creando el dispositivo portátil perfecto para monitorear el movimiento muscular, La frecuencia cardíaca y otras pequeñas señales biológicas sin romper el banco han inspirado a los científicos a buscar una herramienta más simple y asequible.
Ahora, un equipo de investigadores en el campus de Okanagan de la UBC ha desarrollado una forma práctica de monitorear e interpretar el movimiento humano, en lo que puede ser la pieza faltante del rompecabezas cuando se trata de tecnología portátil.
Lo que comenzó como una investigación para crear un sensor ultraestirable transformado en un sofisticado proyecto interdisciplinario que resultó en un dispositivo portátil inteligente que es capaz de detectar y comprender el movimiento humano complejo. explica el profesor de la Escuela de Ingeniería Homayoun Najjaran.
El sensor se fabrica mediante la infusión de nanocopos de grafeno (GNF) en una almohadilla adhesiva similar a la goma. Najjaran dice que luego probaron la durabilidad del pequeño sensor estirándolo para ver si puede mantener la precisión bajo tensiones de hasta el 350 por ciento de su estado original. El dispositivo pasó por más de 10, 000 ciclos de estiramiento y relajación manteniendo su estabilidad eléctrica.
"Probamos este sensor enérgicamente, ", dice Najjaran." No solo mantuvo su forma, sino que, lo que es más importante, conservó su funcionalidad sensorial. Además, hemos demostrado la eficacia de GNF-Pad como tecnología háptica en aplicaciones en tiempo real al replicar con precisión los gestos de los dedos humanos utilizando un dedo robótico de tres articulaciones ".
El objetivo era hacer algo que pudiera estirarse, ser flexible y de un tamaño razonable, y tener la sensibilidad necesaria, rendimiento, costo de producción, y robustez. A diferencia de una unidad de medición inercial, una unidad electrónica que mide la fuerza y el movimiento y se utiliza en la mayoría de las tecnologías portátiles basadas en pasos, Najjaran dice que los sensores deben ser lo suficientemente sensibles para responder a diferentes y complejos movimientos corporales. Eso incluye movimientos infinitesimales como un latido del corazón o un movimiento de un dedo, a grandes movimientos musculares al caminar y correr.
La profesora de la Escuela de Ingeniería y coautora del estudio, Mina Hoorfar, dice que sus resultados pueden ayudar a los fabricantes a crear el siguiente nivel de dispositivos biomédicos y de monitoreo de la salud.
"Hemos introducido un método de fabricación fácil y altamente repetible para crear un sensor altamente sensible con excelentes propiedades mecánicas y eléctricas a un costo muy bajo, "dice Hoorfar.
Para demostrar su practicidad, Los investigadores construyeron tres dispositivos portátiles, incluida una banda para la rodilla, una muñequera y un guante. La pulsera monitoreaba los latidos del corazón al detectar el pulso de la arteria. En un rango de movimiento completamente diferente, las bandas para los dedos y las rodillas monitoreaban los gestos de los dedos y los movimientos musculares a mayor escala durante la marcha, corriendo, sentarse y levantarse. Los resultados, dice Hoorfar, indican un dispositivo económico que tiene un alto nivel de sensibilidad, selectividad y durabilidad.
La investigación, parcialmente financiado por el Consejo de Investigación en Ciencias Naturales e Ingeniería, fue publicado recientemente en el Revista de sensores y actuadores A:físico .
