Notícia com publicação científica
Pesquisadores desenvolvem tecnologia de tecidos inteligentes usando ondas sonoras
Nova tecnologia têm grande potencial de aplicação na medicina, esportes e vida cotidiana
Reprodução, ETH Zurique
19 de maio de 2025, 19:22

Fonte

Deborah Kyburz, Comunicação Corporativa do ETH Zurique

Publicação Original

Instituto Federal de Tecnologia de Zurique

Áreas

Bioeletrônica, Biofísica, Biomateriais, Biomecânica, Ciência dos Materiais, Dispositivos Vestíveis

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Resumo

Pesquisadores desenvolveram tecnologia que cria tecidos inteligentes usando ondas acústicas para sentir o toque e medir pressão e movimentação com precisão.

Os tecidos usam microfibras de vidro que conduzem ondas sonoras, realizando um processamento eficiente graças ao uso de diferentes frequências.

As aplicações potenciais variam desde o monitoramento da respiração em pacientes com asma até a melhoria de sequências de movimentos em esportes e tradução da linguagem de sinais.

Foco do Estudo

Desenvolver tecnologia com base na propagação de ondas acústicas em fios de fibra de vidro para detectar toque, pressão e movimentação.

Estudo

Pesquisadores do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (ETH Zurique), na Suíça, liderados pelo Dr. Daniel Ahmed, professor de Robótica Acústica para Saúde e Ciências da Vida, desenvolveram nova tecnologia para produtos têxteis inteligentes.

Ao contrário de muitos desenvolvimentos anteriores na área, que geralmente usam recursos eletrônicos, os pesquisadores do ETH Zurique utilizaram ondas acústicas transmitidas por fios de fibra de vidro. Isso torna as medições mais precisas e os tecidos mais leves, respiráveis ​​e fáceis de lavar. “Eles também são baratos porque usamos materiais facilmente disponíveis, e o consumo de energia é muito baixo”, destacou o professor Daniel Ahmed.

Os pesquisadores chamaram a tecnologia de ‘SonoTextiles’: tecidos normais transformados em sensores inteligentes que reagem ao toque, pressão e movimento. O estudo foi publicado na revista científica Nature Electronics.

Os pesquisadores entrelaçaram fios de fibras de vidro no tecido em intervalos regulares. Em uma extremidade de cada fibra de vidro há um pequeno transmissor que emite ondas sonoras. A outra extremidade de cada um dos fios de fibra de vidro é conectada a um receptor que mede se as ondas mudaram.

Cada transmissor funciona em uma frequência diferente, o que significa que pouca capacidade computacional é necessária para determinar em quais fibras as ondas sonoras mudaram.

Os têxteis inteligentes anteriores frequentemente enfrentavam problemas de sobrecarga de dados e processamento de sinais, já que cada localização do sensor tinha que ser avaliada individualmente. “No futuro, os dados poderão ser enviados diretamente para um computador ou smartphone em tempo real”, disse o professor Daniel Ahmed.

Embora pesquisas já tenham sido conduzidas sobre têxteis inteligentes baseados em acústica, somos os primeiros a explorar o uso da fibra de vidro em combinação com sinais que usam frequências diferentes

Yingqiang Wang, ex-pesquisador no ETH Zurique e primeiro autor do estudo

Resultados

Quando um fio de fibra de vidro se move, o comprimento das ondas acústicas que passam por ele muda. No caso de uma camiseta, por exemplo, esse movimento pode ser causado pelo movimento do corpo ou até mesmo pela respiração. “Usamos frequências na faixa ultrassônica, em torno de 100 quilohertz — bem além do alcance da audição humana, que fica entre 20 hertz e 20 quilohertz”, explicou Wang.

Os pesquisadores mostraram a funcionalidade da tecnologia em laboratório. No futuro, os tecidos SonoTextiles poderão ser usados ​​de diversas maneiras. Por exemplo, em uma camisa ou camiseta, a tecnologia poderá monitorar a respiração de pacientes com asma e disparar um alarme em caso de emergência.

No treinamento esportivo e monitoramento de desempenho, os atletas podem receber análises em tempo real de seus movimentos, para otimizar seu desempenho e prevenir lesões.

A tecnologia também permite que os tecidos possam ser usados em linguagem de sinais: luvas poderiam traduzir simultaneamente os movimentos das mãos em texto ou fala.

“Os SonoTextiles podem até medir a postura de uma pessoa e melhorar sua qualidade de vida como uma tecnologia assistiva”, acrescentou Chaochao Sun, que compartilha a primeira autoria do estudo. Pessoas que desejam melhorar sua postura podem receber feedback direcionado para corrigir a má postura. Os tecidos também podem indicar quando um usuário de cadeira de rodas precisa mudar de posição para evitar úlceras de pressão.

Em suas publicações, o Portal SciAdvances tem o único objetivo de divulgação científica, tecnológica ou de informações comerciais para disseminar conhecimento. Nenhuma publicação do Portal SciAdvances tem o objetivo de aconselhamento, diagnóstico, tratamento médico ou de substituição de qualquer profissional da área da saúde. Consulte sempre um profissional de saúde qualificado para a devida orientação, medicação ou tratamento, que seja compatível com suas necessidades específicas.

Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Daniel Ahmed

Professor de Robótica Acústica para Saúde e Ciências da Vida do ETH Zurique

Yingqiang Wang

Ex-pesquisador no ETH Zurique

Chaochao Sun

Ex-pesquisador no ETH Zurique

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Electronics (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página do Instituto Federal de Tecnologia de Zurique (em inglês).

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