Paolo Rossi Castelli 18 novembre 2021 6 min

Una maglia “liquida” per misurare il respiro

Creato dai ricercatori del MIT di Boston (USA) e dall’università di Uppsala (Svezia) un tessuto ad alta tecnologia, capace di percepire ogni minima vibrazione. Sarà utile agli atleti e ai cantanti lirici, ma anche ai pazienti in riabilitazione dopo un ictus.

I cantanti. I ballerini. Gli sportivi professionisti, ma anche quelli amatoriali. E i pazienti che necessitano di riabilitazione respiratoria, così come chi pratica la meditazione. Sono solo alcune delle tipologie di persone potenzialmente interessate alla nuova fibra tessile messa a punto dai bioingegneri del prestigioso Massachusetts Institute of Technology di Boston (MIT) insieme ai colleghi dellUniversità svedese di Uppsala. Il prototipo, chiamato OmniFibers, è stato presentato allultima conferenza on line dellAssociation for Computing Machinerys User Interface Software and Technology, che ha poi pubblicato su ACM Digital Library i dettagli del lavoro svolto.

 Lidea di fondo è quella di realizzare una sorta di fibra robotica”, estremamente sensibile, da inserire allinterno di un normale tessuto, in modo che, una volta a contatto con il corpo, ne percepisca tutte le vibrazioni e i cambiamenti, e - nello stesso tempo - sia in grado di fornire il necessario stimolo ai singoli gruppi di muscoli naturali, per migliorare la respirazione.

Una serie di strati
OmniFibers è concepito in modo da essere poco costoso, facile da utilizzare nelle macchine per la filatura industriale e anallergico, ed è composto da più strati. Nella parte più interna sono presenti microscopiche quantità di un fluido (acqua o aria), contenute in un canalino fatto di elastomeri (particolari materiali con grande elasticità). Un secondo strato contiene, invece, una serie di sensori. Più esternamente si trova, poi, una sorta di rete estensibile, realizzata con un materiale che assicura al tessuto la necessaria elasticità e, nella parte ancora più esterna, lultima, un altro polimero più rigido sotto forma di filamento, che conferisce la giusta stabilità allinsieme del tessuto, impedendo che si dilati troppo.

Il cuore del sistema, comunque, è la parte interna fluida, che percepisce ogni vibrazione e regola la geometria delle fibre, di conseguenza modulando la quantità di acqua o aria presente nei canalini, e assicurando così un controllo estremamente fine della muscolatura.

Canottiere tecnologiche
Inizialmente i test sono stati eseguiti su cantanti dopera professionisti, per i quali la respirazione è fondamentale. A queste persone è stato proposto di utilizzare indumenti simili a canottiere intime, che grazie a OmniFibers hanno registrato i dati di deformazione dellindumento stesso (dati poi trasferiti a un sistema elettronico di controllo).

Ma i ricercatori non si sono limitati a misurare in questo modo dettagliatissimo i movimenti respiratori del cantante. Li hanno poi riprodotti, sempre tramite la speciale canottiera, facendola indossare a un allievo e ricreando, in modo tattile, i movimenti respiratori del maestro, grazie allanima robotica dellindumento (attivata come se fosse una sorta di muscolo artificiale).

Il sistema potrebbe essere utile anche per misurare altri tipi di movimenti muscolari, oltre alla respirazione. «Gli atleti olimpici, ad esempio - ha spiegato Ozgun Kilic Afsar, affiliato di ricerca al MIT - potrebbero affinare le loro abilità indossando un capo che riproduca i movimenti di un atleta di punta».

In futuro OmniFiibers potrà essere utilizzato anche per aiutare chi deve superare gli effetti di un intervento chirurgico o di una malattia respiratoria grave come il Covid 19, o chi voglia curare le apnee notturne. Non solo: un tessuto come OmniFibers potrebbe essere utile, secondo i ricercatori, a chi cerca di affinare un lavoro manuale a elevato tasso di precisione, per imparare a muovere adeguatamente i muscoli interessati o, ancora, a chi deve recuperare la perdita di funzionalità in seguito a un ictus o a un trauma.

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Paolo Rossi Castelli

Giornalista dal 1983, Paolo si occupa da anni di divulgazione scientifica, soprattutto nel campo della medicina e della biologia. È l'ideatore dello Sportello Cancro, il sito creato da corriere.it sull'oncologia in collaborazione con la Fondazione Umberto Veronesi. Ha collaborato per diversi anni con le pagine della Scienza del Corriere della Sera. È fondatore e direttore di PRC-Comunicare la scienza.