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Científicos del MIT y de Suecia han desarrollado un nuevo tipo
de fibra llamada OmniFibers, que cuando se utiliza en prendas de vestir, puede percibir cuánto se estira
o se comprime. A continuación, ofrece una respuesta táctil en forma de
presión, estiramiento lateral o vibración.
El canal de fluido en el
centro de la fibra controla la geometría de las fibras. Presiona y libera un
medio fluido, como aire comprimido o agua, en el canal. Esto permite que la
fibra actúe como un músculo artificial.
Gracias a unos sensores
extensibles, las fibras detectan y miden el grado de estiramiento de las
mismas. Su capa exterior está hecha de un material como el poliéster común,
que es compatible con la piel humana.
Los científicos observaron
que los tejidos fabricados con estas fibras podrían ayudar a entrenar a
cantantes o atletas para que controlen mejor su respiración o a ayudar a
pacientes que se recuperan de una enfermedad o una operación a recuperar sus
patrones respiratorios.
Los científicos probaron el sistema
fabricando un tipo de prenda interior que los cantantes pueden llevar para
monitorizar y reproducir el movimiento de los músculos respiratorios, para
después proporcionar una retroalimentación cinestésica a través de la misma
prenda para fomentar la postura y los patrones de respiración óptimos para la
actuación vocal deseada.
Los científicos hicieron que el cantante
actuara con la prenda puesta. Registraron los datos de movimiento de los
sensores de tensión tejidos en la prenda. A continuación, los datos se
traducen en la correspondiente respuesta táctil.
Ozgun Kilic Afsar,
estudiante de doctorado visitante e investigador afiliado al MIT, dijo: "Al final pudimos conseguir tanto la detección como los modos de actuación
que queríamos en el textil, para grabar y reproducir los complejos
movimientos que podíamos captar de la fisiología de un cantante experto y
transponerlos a un cuerpo no cantante, de un aprendiz novato. Así, no sólo
captamos estos conocimientos de un experto, sino que podemos transferirlos
hápticamente a alguien que acaba de aprender".
"A través de esta prueba inicial se encuentra en el contexto de
la pedagogía vocal, el mismo enfoque podría ser utilizado para ayudar a los
atletas a aprender la mejor manera de controlar su respiración en una
situación determinada, basado en el seguimiento de los atletas consumados, ya
que llevan a cabo diversas actividades y la estimulación de los grupos
musculares que están en acción."
"Con el tiempo, la esperanza es
que estas prendas también puedan utilizarse para ayudar a los pacientes a
recuperar patrones de respiración saludables después de una cirugía mayor o de
una enfermedad respiratoria como el
Covid-19, o incluso como un tratamiento alternativo para la apnea del sueño (que
Afsar sufrió de niño."
Este compuesto de fibras blandas está
formado por cinco capas: el canal de fluido más interno, un tubo elastomérico
con base de silicona para contener el fluido de trabajo, un sensor blando
estirable que detecta la tensión como un cambio en la resistencia eléctrica,
una malla exterior trenzada de polímero estirable que controla las dimensiones
externas de la fibra, y un filamento no estirable que proporciona una
restricción mecánica a la extensibilidad general.
Afsar dijo: "La fisiología de la respiración es bastante compleja. No sabemos muy bien
qué músculos utilizamos y en qué consiste la fisiología de la respiración.
Por eso, las prendas diseñadas tienen módulos separados para controlar los
distintos grupos musculares mientras el usuario inspira y espira, y pueden
reproducir los movimientos individuales para estimular la activación de
cada grupo muscular".
Fuentes, créditos y referencias:
OmniFiber: Integrated Fluidic Fiber Actuators for Weaving Movement-based Interactions into the ‘Fabric of Everyday Life. DOI: 10.1145/3472749.3474802
Imagen: Un nuevo tipo de fibra desarrollado por investigadores del MIT y de Suecia, denominado OmniFibers, contiene un canal de fluido en el centro que puede activarse y permitir que la fibra actúe como un músculo artificial. Créditos: MIT