O bordado 3D encontra a IA:sensores de toque de tecido para controle de dispositivos inteligentes

Universidade Estadual da Carolina do Norte, Raleigh, Carolina do Norte
O sensor é feito de fios compostos por dois materiais triboelétricos, um com carga elétrica positiva e outro com carga negativa, que foram integrados em tecidos convencionais por meio de máquinas de bordar. (Imagem:NCSU)
Um novo estudo da NC State University combina técnicas de bordado tridimensional com aprendizado de máquina para criar um sensor baseado em tecido que pode controlar dispositivos eletrônicos por meio do toque.

À medida que o campo da eletrônica vestível ganha mais interesse e novas funções são adicionadas às roupas, um sensor ou “botão” baseado em bordado capaz de controlar essas funções torna-se cada vez mais importante. Integrado ao tecido de uma peça de roupa, o sensor pode ativar e controlar dispositivos eletrônicos como aplicativos móveis inteiramente por toque.

O dispositivo é composto por duas partes:o próprio sensor de pressão bordado e um microchip que processa e distribui os dados coletados por esse sensor. O sensor é triboelétrico, o que significa que ele se alimenta a partir da carga elétrica gerada pelo atrito entre suas múltiplas camadas. É feito de fios constituídos por dois materiais triboelétricos, um com carga elétrica positiva e outro com carga negativa, que foram integrados em tecidos convencionais por meio de máquinas de bordar.

Rong Yin, autor correspondente do estudo, disse que a estrutura tridimensional do sensor era importante para acertar.

“Como o sensor de pressão é triboelétrico, ele precisava ter duas camadas com um vão entre elas. Esse vão foi uma das partes difíceis do processo, porque usamos bordados que geralmente são bidimensionais. É uma técnica para decorar tecidos”, disse. "É um desafio criar uma estrutura tridimensional dessa forma. Usando um espaçador, conseguimos controlar a lacuna entre as duas camadas, o que nos permite controlar a saída do sensor."

Os dados do sensor de pressão são então enviados para o microchip, que é responsável por transformar essa entrada bruta em instruções específicas para quaisquer dispositivos conectados. Algoritmos de aprendizado de máquina são essenciais para garantir que isso funcione sem problemas, disse Yin. O dispositivo precisa ser capaz de diferenciar os gestos atribuídos a diferentes funções, bem como desconsiderar quaisquer ações não intencionais que possam advir do movimento normal do pano.

“Às vezes, os dados que o sensor adquire não são muito precisos e isso pode acontecer por vários motivos”, disse Yin. "Às vezes, os dados serão afetados por fatores ambientais, como temperatura ou umidade, ou o sensor toca algo por engano. Usando o aprendizado de máquina, podemos treinar o dispositivo para reconhecer esse tipo de coisa.

“O aprendizado de máquina também permite que este dispositivo muito pequeno realize muitas tarefas diferentes, porque pode reconhecer diferentes tipos de entradas.”

Os pesquisadores demonstraram esse reconhecimento de entrada desenvolvendo um aplicativo móvel simples para tocar música, conectado ao sensor via Bluetooth. Eles projetaram seis funções para o aplicativo:reproduzir/pausar, próxima música, última música, aumentar volume, diminuir volume e silenciar, cada uma controlada por um gesto diferente no sensor. Os pesquisadores conseguiram usar o dispositivo para diversas outras funções, incluindo definir e inserir senhas e controlar videogames.

A ideia ainda está em seus estágios iniciais, disse Yin, já que a tecnologia de bordado existente não é capaz de lidar facilmente com os tipos de materiais utilizados na criação do sensor. Ainda assim, o novo sensor representa outra peça do quebra-cabeça da eletrônica vestível em desenvolvimento, que certamente continuará despertando interesse no futuro próximo.

Para mais informações, entre em contato com Joey Pitchford em Este endereço de e-mail está protegido contra spambots. Você precisa ter o JavaScript habilitado para visualizá-lo.; 919-602-3270.