Большинству людей не нужны специальные штаны, чтобы понять, что они устали или истощены. Но с профессиональными спортсменами дело обстоит иначе. Они привыкли к физическому дискомфорту, а потому получение оповещений о том, что их организм нуждается в отдыхе, может быть крайне полезной функцией. Специально для этого исследователи разработали электронную нить, которая может быть использована для выявления изменений в моделях движения и оповещения пользователя о том, что ему пора сделать перерыв.
Система разработана исследователями Швейцарского федерального технологического института в Цюрихе (ETH Zurich). Она состоит из внутреннего корда из растяжимой проводящей резины, окруженного по спирали жёсткой проволокой. Все это покрыто тонким слоем пластика.
«Эти два типа волокон действуют как электроды и создают электрическое поле. Вместе они образуют конденсатор, который может удерживать электрический заряд», - говорит Тайлер Катберт, аспирант ETH Zurich, один из авторов разработки.
Если такое волокно встроить в одежду, например, в штаны или шорты, то при движениях пользователя зазор между гибким внутренним кордом и жесткой наружной жесткой частью будет меняться. Это создаст разницу потенциалов что, в свою очередь, изменит электрическое поле. Важно, что сама нить фактически растягивается, так что она может покрывать большую площадь поверхности, с которой следует снимать показания.
Отслеживая изменения в токе с помощью устройства мониторинга, которое также вшито в одежду, можно точно отслеживать модели движения. Это позволяет рассчитать, когда пользователь начинает достигать точки истощения.
Устройство мониторинга оснащено крошечной антенной, которая передает информацию на смартфон и предупреждает спортсменов, что они достигают состояния усталости, которая чревата травматизмом.
У ученых уже собрана небольшая база данных, позволяющая отслеживать уровень усталости бегунов. Тем не менее, потребуется больше испытаний, чтобы накопить более обширную базу надежных шаблонов походки. Это позволит системе работать максимально точно.
Тем не менее, уже сейчас разработчики подали заявку на патент и теперь работают над тем, чтобы перейти от лабораторного прототипа к производству ткани, готовой для потребителей.
Описание разработки опубликовано в журнале Advanced Materials.
