211service.com
Future Wearables: i leggings intelligenti misurano l'affaticamento muscolare nei corridori
I dispositivi indossabili stanno cambiando il modo in cui le persone pensano alla propria vita e al proprio stile di vita. Gli smartwatch stanno cambiando il modo in cui interagiamo tra loro, i tracker di attività stanno cambiando il modo in cui ci alleniamo e le fotocamere indossabili stanno cambiando la natura della memoria.
Quindi cosa possiamo aspettarci dalla prossima generazione di dispositivi elettronici indossabili?
Oggi riceviamo una sorta di risposta grazie al lavoro di Roger Ribas Manero e dei suoi amici del King's College London. Hanno sviluppato un dispositivo indossabile che misura l'affaticamento muscolare durante attività come la corsa, la prima volta che è stato possibile al di fuori del laboratorio.
L'affaticamento muscolare è sempre stato difficile da misurare per una serie di motivi. Per cominciare, il metodo più sensibile prevede l'inserimento di un filo sottile nel muscolo per misurare la stimolazione elettrica dei nervi e determinare la forza che il muscolo può esercitare. Quando il muscolo si stanca, questa forza diminuisce, così come il segnale elettrico.
C'è un altro approccio più flessibile. Questo serve per utilizzare elettrodi sulla superficie della pelle per monitorare l'attività elettrica dei nervi sottostanti. Il problema con questo metodo è che gli elettrodi devono essere posizionati con cura e questo è difficile per le persone che non hanno una formazione medica.
Ma nessuna delle due tecniche è l'ideale per misurare l'affaticamento muscolare in circostanze ordinarie perché questi dispositivi possono costare decine di migliaia di dollari e comunque non possono essere utilizzati al di fuori del laboratorio.
Ora Ribas Manero e co hanno sviluppato un'alternativa significativamente più economica e flessibile. La loro idea è quella di ricamare un normale paio di leggings da corridore con elettrodi e circuiti che si collegano a un microprocessore Arduino portatile. Questo quindi raccoglie e analizza i dati di stimolazione elettrica.
Questo circuito è cucito a doppia cucitura in uno schema a zigzag per consentire l'allungamento. E l'intero dispositivo è alimentato da una batteria ricaricabile da 7,5 volt.
Questo ha un vantaggio significativo per gli utenti non esperti. Il motivo a circuito ricamato assicura che i leggings posizionino automaticamente gli elettrodi nelle corrette posizioni anatomiche quando vengono indossati. Quindi l'utente non ha bisogno di esperienza medica per posizionarli. E il circuito è relativamente economico e facile da produrre.
Il team ha messo alla prova i leggings chiedendo a due corridori di indossarli mentre correvano su percorsi di cinque chilometri su tre diverse superfici: una pista di asfalto, una pista di atletica e una pista di sabbia. I leggings hanno registrato l'attività muscolare per tutto il tempo.
I risultati costituiscono una lettura interessante. I dati mostrano chiaramente come i muscoli delle gambe del corridore iniziano a lavorare di più, si stancano rapidamente dopo un minuto o due e poi ottengono il loro secondo vento prima di stancarsi di nuovo. Tuttavia, questa fatica si verifica rapidamente sulla sabbia, meno rapidamente sull'asfalto e meno rapidamente su una pista di atletica.
C'è da aspettarselo poiché l'instabilità della sabbia rende più difficile correre. Ma questa è la prima volta che un esperimento del genere viene fatto all'aperto. E ha il potenziale per cambiare il modo in cui gli atleti analizzano il modo in cui corrono.
Ogni corridore spera di poter competere senza infortuni, ma l'affaticamento muscolare lo rende molto più probabile. Quindi un modo per misurare e rilevare la fatica in tempo reale potrebbe avere un impatto importante sui metodi di allenamento e sulle tecniche di corsa. [I dati] suggeriscono che correre sulla sabbia aumenta la probabilità di soffrire di RRI rispetto all'asfalto e alle superfici delle piste di atletica, affermano Ribas Manero e compagnia.
Inoltre, una migliore comprensione di come i muscoli esercitano la forza potrebbe aiutare nella progettazione di una migliore protesi biomeccanica e nella comprensione delle richieste di potenza per i robot bipedi.
E potrebbe inaugurare una nuova era di tecnologie indossabili che monitorano non solo il numero di passi compiuti da una persona, ma anche i muscoli esercitati nel processo e quanto si stancano. Ecco perché i leggings intelligenti potrebbero essere la prossima grande tecnologia indossabile.
Rif: arxiv.org/abs/1602.04841 : Dispositivo di rilevamento dell'attività muscolare ricamato indossabile per la parte superiore della gamba umana