Los pijamas inteligentes para monitorear el sueño, como weareables, podrían ser la solución para mejorar patologías y trastornos muy extendidos en la población. Los investigadores han desarrollado estos pijamas con sensores autoamplificados que brindan un monitoreo continuo y discreto de los latidos del corazón, la respiración y la postura para dormir, factores que juegan un papel importante en la forma en que una persona duerme. Las prendas «inteligentes» podrían darles a las personas comunes y a los médicos, información útil para ayudar a mejorar los patrones de sueño.
Los investigadores presentaron sus resultados en la Reunión y Exposición Nacional de Primavera de 2019 de la American Chemical Society (ACS). ACS, la sociedad científica más grande del mundo. Puede verse la rueda de prensa en ACSLive_Orlando2019.
«Nuestros pijamas inteligentes superaron numerosos desafíos técnicos», dice Trisha L. Andrew, Ph.D., quien dirigió el equipo. “Tuvimos que integrar elementos de detección y fuentes de energía portátiles en las prendas de todos los días, manteniendo el peso, la sensación, la comodidad, la función y la resistencia de las prendas y telas familiares. También trabajamos con científicos de computación e ingenieros eléctricos para procesar las innumerables señales que provenían de los sensores para que tuviéramos información clara y fácil de entender «.
Dormir lo suficiente puede ayudar a proteger a las personas contra el estrés, las infecciones y las enfermedades múltiples, como las enfermedades cardíacas y renales, la hipertensión y la diabetes, según los Institutos Nacionales de la Salud.
Los estudios han encontrado que la calidad del sueño también aumenta la agudeza mental y agudiza las habilidades para tomar decisiones. Sin embargo, la mayoría de las personas no duermen lo suficiente, o del tipo correcto.
La Fundación Nacional del Sueño estima que la industria del sueño está en auge y recibe casi 29 mil millones de dólares en 2017. Aunque algunos fabricantes de colchones inteligentes afirman que los productos pueden detectar movimientos e inferir la postura del sueño, no brindan información detallada a los que duermen y no son portátiles para viajar. Las bandas electrónicas disponibles en el mercado que se usan en la muñeca brindan información sobre la frecuencia cardíaca y controlan cuánto tiempo de sueño total obtiene el usuario. Pero hasta ahora, no ha habido nada que un consumidor típico pueda usar para monitorear la postura y las señales respiratorias y cardíacas cuando duerme.
El Phyjama que monitoriza el sueño
La clave de los pijamas inteligentes es un proceso llamado deposición de vapor reactivo. «Este método nos permite sintetizar un polímero y, simultáneamente, depositarlo directamente sobre el tejido en la fase de vapor para formar varios componentes electrónicos y, en última instancia, sensores integrados», dice Andrew. «A diferencia de la mayoría de los wearables electrónicos, las películas de polímeros electrónicos depositados al vapor son estables al lavado y al desgaste, y soportan rutinas de fabricación de textiles mecánicamente exigentes».
El «Phyjama», como lo llama el equipo de la Universidad de Massachusetts, Amherst, tiene cinco parches textiles discretos con sensores en ellos.
Los parches están interconectados usando hilos de nylon plateados y protegidos con algodón. Los cables de cada parche terminan en una placa de circuito impreso del tamaño de un botón que se coloca en el mismo lugar que un botón de pijama. Los datos se envían de forma inalámbrica a un receptor mediante un pequeño transmisor Bluetooth que forma parte del circuito del botón.
Los pijamas de apariencia normal se transforman en unos «inteligentes» con cinco sensores colocados estratégicamente que miden los latidos del corazón, la respiración y la postura.
Crédito de la foto: Cortesía de Trisha L. Andrew.
La prenda incluye dos tipos de sensores autoamplificados que detectan «movimientos balísticos» o cambios de presión. Cuatro de los parches son piezoeléctricos. Detectan presiones constantes, como la de una cama contra el cuerpo de una persona. Estos parches primero en su tipo se usan en diferentes partes de la Phyjama para que los investigadores puedan determinar la postura para dormir. Sin embargo, este tipo de sensor no puede captar la leve presión de un corazón que late. El parche triboeléctrico detecta cambios rápidos en la presión, como el bombeo físico del corazón, que proporciona información sobre la frecuencia cardíaca. Esta es la primera vez que se ha demostrado que un sensor de este tipo detecta pequeñas señales balísticas del corazón.
El equipo de Andrew ha probado la prenda en voluntarios y ha validado las lecturas de los sensores de forma independiente.
También han solicitado patentes en el Phyjama. Después de que Andrew se asocia con un fabricante, estima que el producto podría estar en el mercado dentro de dos años por unos 100 a 200 dólares. Actualmente, el equipo está trabajando en extender la tecnología a sensores electrónicos portátiles que detectan la marcha y envían retroalimentación a un monitor para ayudar a prevenir caídas. Esta aplicación podría ser usada en entornos tales como hogares de ancianos y centros de retiro, dice Andrews.
Los investigadores reconocen el apoyo y la financiación de la U.S. Air Force Office of Scientific Research y la David and Lucile Packard Foundation..
La American Chemical Society, la sociedad científica más grande del mundo, es una organización sin fines de lucro constituida por el Congreso de los Estados Unidos. ACS es un líder mundial en proporcionar acceso a información e investigación relacionada con la química a través de sus múltiples bases de datos, revistas revisadas por pares y conferencias científicas. ACS no realiza investigaciones, pero publica estudios científicos revisados por pares. Sus oficinas principales se encuentran en Washington, DC, y Columbus, Ohio.
Fuente: ACS.org
