Un sensore di movimento subacqueo traspirante potrebbe aiutare a monitorare la sicurezza dei nuotatori

Un sensore di movimento subacqueo traspirante potrebbe aiutare a monitorare la sicurezza dei nuotatori

Molti fitness tracker flessibili non possono essere immersi in acqua perché i rivestimenti necessari per sigillare completamente questi dispositivi li renderebbero scomodi da indossare. Ora, i ricercatori che hanno riferito su ACS Nano hanno applicato un rivestimento sottile e scivoloso al tessuto conduttivo, creando un sensore di movimento subacqueo traspirante. Hanno integrato il sensore in un dispositivo intelligente che avvisa in modalità wireless un’app per smartphone quando un nuotatore smette di muoversi, indicando che potrebbe annegare.

I sensori di movimento subacquei potrebbero avere molte applicazioni, come il monitoraggio della frequenza cardiaca e il monitoraggio dell’attività e della sicurezza dei nuotatori. Tuttavia, gli attuali metodi di protezione di questi componenti elettronici rendono i dispositivi spessi e impermeabili all'aria, il che può causare irritazioni alla pelle. Tuttavia, ricerche precedenti hanno dimostrato che strati sottili e uniformi di polidimetilsilossano (PDMS) forniscono sufficiente idrorepellenza per proteggere i sensori di movimento flessibili sott’acqua. Tuttavia, non è chiaro se il rivestimento sarebbe confortevole. Ecco perché Jianying Huang, Cheolmin Park, Yuekun Lai e colleghi hanno voluto testare il PDMS come rivestimento idrorepellente per un sensore basato su tessuto che farebbe parte di un sistema di rilevamento del movimento subacqueo wireless.

Per fare ciò, i ricercatori hanno immerso un pezzo di tessuto a maglia di poliestere in una soluzione di ossido di grafene e poi in acido iodidrico. L'immersione finale è avvenuta in una soluzione contenente microparticelle e nanoparticelle PDMS. I test iniziali hanno dimostrato che il tessuto rivestito era conduttivo e idrorepellente, ma comunque permeabile all’aria, il che suggerisce che fosse comodo da indossare. Quando un campione del tessuto rivestito veniva attaccato al dito di una persona e poi piegato sott'acqua, produceva una risposta elettrica misurabile.

Il team ha combinato il sensore basato sul tessuto con un alimentatore e un raccoglitore di dati per creare un sistema di movimento subacqueo intelligente in grado di trasmettere in modalità wireless la risposta elettrica a un’app per smartphone. Quando il dispositivo intelligente veniva collegato a una bambola che nuotava motorizzata, l'app monitorava i calci delle gambe della bambola. Per simulare un nuotatore in pericolo, il movimento dei calci della bambola è stato disattivato e l'app ha inviato un avviso rosso. I ricercatori affermano che, poiché il sensore di movimento intelligente respinge l’acqua, potrebbe aiutare a monitorare la sicurezza dei nuotatori e potrebbe essere utilizzato in altri tipi di sensori subacquei.

Fonte:

Società chimica americana

Riferimento:

Zhu, T., et al. (2022) Un sistema intelligente basato su tessuto a maglia traspirante con superidrofobicità migliorata per l'allarme di annegamento. ACS Nano. doi.org/10.1021/acsnano.2c08325.

.