Por clothing-bag, 21/04/2022

Camisetas para aprender a controlar la respiración como atletas y sopranos: el MIT crea fibras robóticas para la ropa que actúan como músculos artificiales

Desde el MIT hacen maravillas en los últimos años en el ámbito de la robótica: entre otros hitos, han logrado crear un autómata capaz de encontrar los objetos perdidos a un brazo robótico que ayuda a vestirse a las personas mayores, pasando por nanorrobots que viajan al interior de tu cuerpo para descubrir enfermedades.

Ahora, científicos del MIT y Suecia han creado fibras robóticas para la ropa que actúan como músculos artificiales y que pueden tejerse e integrarse directamente en la ropa, proporcionando una retroalimentación táctil inmediata.

Sus posibilidades son amplias y ambiciosas: se podrían hacer camisetas para ayudar a que cantantes y atletas entrenen un mejor control de la respiración, o prendas especiales para que pacientes se recuperen tras una enfermedad o cirugía.

¿Cómo lo han logrado? Los investigadores explican que su innovación, a la que han llamado OmniFibers, está compuesta por fibras multicapa con un canal de fluido en el centro que puede ser activado, controlando la geometría de las mismas. Para ello presuriza y libera un medio fluido, como agua o aire comprimido, que le permite actuar como un músculo sintético.

Por otra parte, los sensores integrados en la tecnología detectan y miden el grado de estiramiento de las fibras. El resultado es extremadamente fino y flexible, por lo que puede ser cosido, tricotado o tejido con máquinas comerciales estándar.

Además de sus propiedades físicas, el material es económico y biocompatible con la piel humana, ya que su capa exterior está basada en un material similar al poliéster común. Todo ello suma a que con este músculo robótico puedan fabricarse sistemas de retroalimentación rápida para entrenamiento o comunicaciones remotas usando hápticos.

Además, OmniFibers solventan varios problemas existentes hasta el momento con las fibras musculares artificiales: en primer lugar, el sobrecalentamiento térmico en contacto con la piel.

Otros tienen una eficiencia de baja potencia o pecan de procesos de entrenamiento demasiado difíciles, por lo que no son aptos para aquellos entrenamientos que demandan una respuesta rápida.

Para comprobar su eficacia, desde el MIT realizaron varios experimentos con un tipo especial de ropa interior que los cantantes pueden aprovechar para monitorear y reproducir el movimiento de los músculos respiratorios.

Respirar es esencial para la interpretación vocal: la retroalimentación cinestésica que ofrecen las fibras robóticas corrige la postura y favorece un patrón óptimo de respiración. En el proceso de diseño y fabricación de esta prenda, ha participado una cantante de ópera de formación clásica, Kelsey Cotton.

Los resultados de la prueba inicial fueron cautivadores y tienen una gran proyección para la mejora de la pedagogía vocal: la cantante actuó con la prenda puesta, se registraron los datos de movimiento gracias a los sensores de tensión y los tradujeron a la retroalimentación táctil correspondiente.

El resultado permite obtener un preciado conocimiento: capturar los movimientos complejos de la fisiología de un experto y transferirlo hápticamente a quienes están aprendiendo.

Un enfoque similar puede emplearse para ayudar a deportistas a controlar la respiración o que pacientes se recuperen tras cirugías, tratamientos como los de la apnea del sueño o enfermedades respiratorias como la covid-19.

Las prendas diseñadas cuentan con módulos separados para monitorear diferentes grupos de músculos mientras el usuario inhala y exhala, y puede reproducir los movimientos individuales para estimular la activación de cada grupo de músculos. "Normalmente no somos muy conscientes de qué músculos usamos y en qué consiste la fisiología de la respiración

“Todo el mundo tiene que respirar. La respiración tiene un gran impacto en la productividad, la confianza y el rendimiento”, dice uno de los investigadores detrás del proyecto. La investigación ha visto la luz esta semana en la conferencia online de la Association for Computing Machinery.