Držanje je važan element zdravlja. Hronični bolovi, stalna nelagoda, pogrbljenost ili iskrivljenost tijela, sve su to posljedice dugotrajnog lošeg držanja. Uz to, loše držanje povećava mogućnost kardiovaskularnih bolesti, problema s vidom, moždanog udara i bolesti mišićno-koštanog sustava.
Triboelektrični nanogeneratori
Kako bi se izbjegli ti problemi i poboljšalo zdravlje onih koji dane provode sjedeći, istraživači su stvorili udobnu, dugotrajnu samonapajajuću tkaninu koja se može kombinirati sa senzorima za pomoć u ispravljanju držanja u stvarnom vremenu.
U izradi samonapajajuće tkanine upotrebljeni su triboelektrični nanogeneratori (TENG) koji koriste kretanje za prikupljanje energije potrebne za napajanje senzora za praćenje položaja. Integrirani algoritam mašinskog učenja analizira informacije prikupljene senzorima i može isporučiti trenutnu povratnu informaciju, obavještavajući korisnika kada treba promijeniti način sjedenja.
Tehnologija je opisana u radu koji je nedavno objavljen u časopisu Nano Research.
Fleskibilno, savitljivo, rastezljivo
Ova neobična tkanina izrađena je pletenjem najlonskih i vodljivih vlakana. Vlakna se rastežu i skupljaju kako se korisnik pomiče. Stalno kretanje i kontakt dvaju vlakana stvaraju električnu energiju, fenomen poznat kao kontaktna elektrifikacija.
“Fleksibilnost, rastezljivost i sposobnost savijanja utječu na udobnost nosivih senzora, ali i funkcionalnost tkanine”, objašnjava Zhong Lin Wang, predstojnik Fakulteta za znanost i inženjerstvo materijala Hightower i profesor na Institutu za tehnologiju Georgia.
“Tkanina pokazuje dobru rastezljivost zahvaljujući svojoj strukturi pletiva, što također povećava njen učinak i proizvodi veći napon.”
Senzori i algoritmi
Senzori su ušiveni izravno u tkaninu duž vratne, torakalne i lumbalne kralježnice. Ovi položaji pomažu u prikupljanju podataka o najčešćim pogrbljenim položajima.
Senzorima prikupljene podatke tumači algoritam mašinskog učenja koji obrađuje i klasificira informacije o položaju sjedenja i prati ispravljanje držanja. Ovaj sustav može tačno prepoznati držanje korisnika u 96,6% slučajeva.
Istraživači se nadaju da će ovaj samonapajajući prsluk pomoći studentima i ljudima koji se bave sjedilačkim poslovima da izbjegnu bol, nelagodu i dugoročne zdravstvene probleme.