Брюки, изготовленные из электронной пряжи, могут передавать сигналы об истощении

Большинству из нас на самом деле не нужно носить специальные штаны, которые сообщают нам, когда мы устали; мы хорошо разбираемся во всем сами. Однако когда дело доходит до профессиональных спортсменов, получение оповещения, когда тело начинает двигаться, что указывает на физическое утомление, может быть полезным. С этой целью исследователи разработали электронную нить, которую можно использовать для обнаружения изменений в моделях движений и оповещения пользователей о том, что пора сделать перерыв.

Пряжа была разработана исследователями из Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich) и состоит из внутреннего корда из эластичной проводящей резины, окруженного по спирали жесткой проволокой, покрытой тонким слоем пластика.

«Эти два волокна действуют как электроды и создают электрическое поле», — сказал Тайлер Катберт, аспирант ETH Цюриха, который участвовал в исследовании, которое привело к созданию волокна. «Вместе они образуют конденсатор, способный удерживать электрический заряд».

Это означает, что если волокно встроено в пару брюк (например), при движении пользователя зазор между гибким внутренним сердечником и жесткой внешней жесткой частью будет меняться. Это создаст разницу между ними, что, в свою очередь, изменит электрическое поле, создаваемое нитью. Этому процессу помогает тот факт, что сама пряжа фактически расширяется при растяжении, поэтому она обеспечивает большую площадь поверхности, с которой можно снимать показания.

Отслеживая изменения тока с помощью устройства мониторинга, которое также будет вшито в одежду, исследователи говорят, что они могут точно отслеживать характер движений и знать, когда пользователь начинает достигать точки истощения. Устройство мониторинга будет оснащено крошечной антенной, которая сможет передавать информацию на смартфон, предупреждая тренирующихся о том, что они достигают состояния усталости, во время которого они будут более склонны к травмам.

Исследовательская группа уже собрала некоторые данные, показывающие, как изменяются электрические сигналы пряжи по мере того, как бегуны достигают утомления, но они говорят, что необходимы дополнительные испытания для создания базы данных надежных моделей походки, чтобы материал работал как можно точнее. Тем не менее, они уже подали заявку на патент на систему и в настоящее время работают над переходом от прототипа к ткани с добавлением пряжи, которая будет готова для потребителей.

В то время как многие носимые спортивные устройства ориентированы на предоставление пользователю данных, связанных с улучшением производительности, этот новый материал входит в несколько иную категорию, призванную обеспечить безопасность спортсменов, например, футболки и спортивные бюстгальтеры, которые предупреждают владельцев о приближающемся сердечном приступе. Карло Менон, профессор технологий мобильного здравоохранения и ведущий исследователь, говорит, что этот материал также может найти применение в реабилитационной медицине.

Работа опубликована в рецензируемом журнале Advanced Materials.

Источник: ETH Цюрих.