Τα αθλητικά wearables που "αντιγράφουν" τα μουστάκια της γάτας

Μία ερευνητική ομάδα από την Ιαπωνία, εμπνεύστηκε από τη μοναδική βιολογία της γάτας προκειμένου να δημιουργήσει υπερευαίσθητους αισθητήρες, που μπορούν να παρέχουν άμεσα, υψηλής πιστότητας δεδομένα ακόμα και για τις πιο ανεπαίσθητες κινήσεις ενός αθλητή.

Εάν δεν περνάει μέρα χωρίς να ολοκληρώσετε τα 10.000 βήματά σας ή να τσεκάρετε τον ύπνο σας και τον ρυθμό της καρδιάς σας, τότε έχετε ήδη υποκύψει στην γοητεία των wearables: Από εξελιγμένα ρολόγια μέχρι έξυπνα δαχτυλίδια και παπούτσια, τα νέας τεχνολογίας φορετά gadgets έχουν αλλάξει ριζικά τον τρόπο με τον οποίο παρακολουθούμε το σώμα και την υγεία μας.

Ωστόσο, η τρέχουσα γενιά των wearables, όσο «έξυπνα» κι αν μας φαίνονται, έχουν ακόμα περιορισμένες δυνατότητες, ειδικότερα σε ό,τι αφορά τις απαιτήσεις επαγγελματικού επιπέδου αθλητισμού.

Παραδείγματος χάρη, είναι σε θέση να ειδοποιήσουν έναν ποδηλάτη ότι κάνει δυνατά πετάλι, αλλά όχι να ανιχνεύσουν τη μικροσκοπική αλλαγή στην πίεση στο τιμόνι που καταδεικνύει μυϊκή κόπωση. Μπορούν να παρακολουθήσουν τον οργανισμό μίας δρομέα, αλλά δεν καταγράφουν τις –χιλιοστομετρικής κλίμακας– μεταβολές στην πίεση του ποδιού που συμβάλλουν σε έναν τραυματισμό.

Για να βελτιωθεί η απόδοση των φορετών gadgets μας, χρειαζόμαστε αισθητήρες που δεν είναι απλώς έξυπνοι, αλλά και εξαιρετικά ευαίσθητοι. Αναζητώντας, λοιπόν, λύσεις στο πώς να τους δημιουργήσουν, μία ερευνητική ομάδα από την Ιαπωνία, βρήκε έμπνευση σε ένα από τα πιο εκλεπτυσμένα αισθητήρια όργανα του ζωικού βασιλείου: το μουστάκι της γάτας!

Hello kitty & νέες τεχνολογίες

Οι γάτες κατέχουν σημαντική θέση στην ιαπωνική κουλτούρα, συμβολίζοντας την καλή τύχη, την ευημερία και την προστασία. Καθόλου τυχαία λοιπόν, οι ερευνητές και οι ερευνήτριες από το Πανεπιστήμιο Shinshu στην Ιαπωνία, στράφηκαν στη μοναδική βιολογία του προσώπου τους, προκειμένου να δημιουργήσουν μια νέα γενιά αισθητήρων, οι οποίοι είναι τόσο ευαίσθητοι ώστε μπορούν να παρακολουθούν τους καρδιακούς παλμούς, να αναγνωρίζουν έναν γραφικό χαρακτήρα και –το πιο σημαντικό για τον αθλητισμό– να παρέχουν άμεσα, υψηλής πιστότητας δεδομένα, ακόμα και για τις πιο μικρές κινήσεις ενός αθλητή.

Επί του παρόντος, οι αισθητήρες που ενσωματώνουν τα wearable μας, έχουν δύο βασικά μειονεκτήματα: Αφενός δεν είναι αρκετά ευαίσθητοι ώστε να ανιχνεύουν ανεπαίσθητες αλλαγές. Αφετέρου, δεν επιδεικνύουν ανθεκτικότητα και σταθερότητα κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας χρήσης υψηλής έντασης.

Από την άλλη, όπως προέκυψε από την έρευνα¹, το μουστάκι της γάτας, αποτελεί έναν απίστευτα ευαίσθητο αισθητήρα, που επιτρέπει στα οικόσιτα αιλουροειδή μας, να χαρτογραφούν το περιβάλλον τους. Ειδικότερα, το σημείο όπου φύεται το μουστάκι (Follicle-Sinus complex - FSC), λειτουργεί ως ενός είδους «βιολογικός ενισχυτής», ο οποίος μετατρέπει τις πιο αδύναμες μηχανικές δονήσεις σε ισχυρά νευρικά σήματα.

Το μέλλον των sports analytics

Χρησιμοποιώντας φιλικά προς το περιβάλλον υλικά, η επιστημονική ομάδα μιμήθηκε τη φυσιολογία των αιλουροειδών και δημιούργησε νέας τεχνολογίας μικροΐνες, οι οποίες εντοπίζουν και μεταδίδουν μηχανικές διαταραχές, όπως ακριβώς το μουστάκι της γάτας.

Παράλληλα, ένα εξαιρετικά ελαφρύ και πορώδες τζελ, το οποίο λειτουργεί ως αισθητήρας με εξαιρετική απόδοση (υψηλή ευαισθησία 6,01 kPa⁻¹ - χρόνος απόκρισης 255 χιλιοστών του δευτερολέπτου) και δύναται να οδηγήσει σε επαναστατικές εφαρμογές, ιδιαίτερα στον εξαιρετικά ανταγωνιστικό κόσμο της ανάλυσης αθλητικών δεδομένων.

Οι καινοτόμοι αισθητήρες δοκιμάστηκαν στην πράξη μέσα από μια ρακέτα μπάντμιντον. Όπως αποδείχτηκε στο γήπεδο, είναι σε θέση να καταγράφουν με ακρίβεια ανεπαίσθητες αλλαγές κατά τη διάρκεια διαφορετικών τεχνικών σερβιρίσματος, γεγονός που αλλάζει τα δεδομένα, καθώς ξεπερνά τη γενική παρακολούθηση της κίνησης και φτάνει σε επίπεδα ανάλυσης μικρο-κίνησης.

Οι προοπτικές της νέας αυτής τεχνολογίας είναι αναρίθμητες: Φανταστείτε, παραδείγματος χάρη, έναν προπονητή που λαμβάνει ανά πάσα στιγμή δεδομένα από μια κάλτσα, σχετικά με την πίεση που δέχεται το πόδι ενός ποδοσφαιριστή ή από μια ρακέτα αναφορικά με την καταπόνηση του καρπού της τενίστριας που την κρατάει.

Καθώς η αθλητική τεχνολογία εξελίσσεται ολοένα και περισσότερο σε επιστήμη, οι εμπνευσμένοι από τα μουστάκια της γάτας αισθητήρες, θα μπορούσαν να τροφοδοτούν αθλητές, αθλήτριες και προπονητικά team με εξαιρετικά λεπτομερή δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, προσφέροντας σημαντικό ανταγωνιστικό πλεονέκτημα και προωθώντας την καλύτερη πρόληψη τραυματισμών.

¹Cat-Vibrissa-Inspired Biomass Fiber Aerogels for Flexible and Highly Sensitive Sensors in Monitoring Human Sport