La esperanza de vida ha aumentado continuamente durante los últimos años reflejo de la evolución de la sociedad con avances en salud pública, medicina, economía y desarrollo social. Los nuevos avances tecnológicos, y en concreto el ámbito de los sensores puede marcar un nuevo hito al permitir su uso en aplicaciones sanitarias y evaluar el estado de nuestra salud de forma continua y alejado de entornos clínicos.
Un ejemplo del potencial desarrollo de la tecnología de sensores, es la creación de nuevos textiles inteligentes que podrían usarse para rastrear varios tipos de actividades físicas. En este campo, Investigadores Brasileños han mostrado recientemente unos innovadores pantalones inteligentes basados en sensores de fibra óptica que ofrecen una forma no intrusiva de rastrear movimientos de una persona y emitir alertas si hay señales de peligro.
“Nuestros pantalones inteligentes de fibra óptica polimérica pueden utilizarse para detectar actividades como sentarse, ponerse en cuclillas, caminar o dar patadas sin inhibir los movimientos naturales. Este enfoque evita los problemas de privacidad que plantean los sistemas basados en imágenes y podría ser útil para controlar a pacientes ancianos en casa o medir parámetros como la amplitud de movimiento en clínicas de rehabilitación”, detalla el jefe del equipo de investigación, Arnaldo Leal-Junior, de la Universidad Federal de Espírito Santo (Brasil).
El desarrollo de estos pantalones inteligentes forman parte de un proyecto más amplio enfocado en el desarrollo de textiles fotónicos para sensores ponibles de bajo coste. Aunque dispositivos como los relojes inteligentes pueden detectar si una persona está en movimiento, los investigadores deseaban desarrollar una tecnología que pudiera detectar tipos específicos de actividad sin obstaculizar el movimiento de ninguna manera. Lograron esto al incorporar sensores de fibra óptica con variación de intensidad directamente en el tejido que luego se utilizó para confeccionar los pantalones.
Los sensores se basaron en fibras ópticas de polimetilmetacrilato con un diámetro de 1 mm. Los investigadores crearon áreas sensibles en las fibras al eliminar pequeñas secciones de la capa externa de la fibra. Cuando la fibra se dobla debido al movimiento, esto provoca un cambio en la potencia óptica que viaja a través de la fibra y se puede utilizar para identificar qué tipo de modificación física se aplicó al área sensible de la fibra.
Al crear estas áreas sensibles de fibra en varias ubicaciones, los investigadores crearon un sistema de sensores multiplexados con 30 puntos de medición en cada pierna. También desarrollaron un nuevo algoritmo de aprendizaje automático para clasificar diferentes tipos de actividades y parámetros de marcha basados en los datos del sensor.
Para probar su prototipo, los investigadores hicieron que voluntarios usaran los pantalones inteligentes y realizaran actividades específicas: caminar despacio, caminar rápido, ponerse en cuclillas, sentarse en una silla, sentarse en el suelo, patear hacia adelante y patear hacia atrás. El enfoque de detección logró una precisión del 100% en la clasificación de estas actividades.
“Los sensores de fibra óptica tienen varias ventajas, como el hecho de que son inmunes a interferencias eléctricas o magnéticas y pueden integrarse fácilmente en diferentes accesorios de ropa debido a su compacidad y flexibilidad. Basar el dispositivo en un sensor de variación de potencia óptica multiplexada también hace que el enfoque de detección sea de bajo costo y altamente confiable”, explica Leal-Junior.
Los investigadores están trabajando ahora en la conexión de la unidad de adquisición de señales a la nube, lo que permitiría acceder a los datos de manera remota. También planean probar el textil inteligente en entornos domésticos.
Este trabajo, realizado en LabSensors/LabTel en el marco de la tecnología de asistencia financiada por las agencias brasileñas FINEP y CNPq, abre las puertas a un futuro donde la tecnología de sensores de fibra óptica en prendas de vestir podría revolucionar el monitoreo de la salud y la atención a los ancianos, al mismo tiempo que garantiza la privacidad y la comodidad.
Puede acceder al paper de la investigación a través del siguiente enlace:
https://doi.org/10.1364/BOE.492796
Créditos de imágenes: Arnaldo Leal-Junior, Federal University of Espirito Santo
