Come dormite la notte? Presto potreste avere una risposta particolarmente precisa grazie ai ricercatori dell’Università del Massachusetts Amherst, che stanno lavorando alla realizzazione di indumenti elettronicamente attivi e comodi da indossare per il monitoraggio della frequenza cardiaca e del ritmo respiratorio durante il sonno. Si parla di tessuti con sensibilità fisiologica, che possono fare da pigiama o essere cuciti all’interno del pigiama stesso, soprannominati “Phyjama”.
Lo studio è opera degli studenti post-dottorato Ali Kiaghadi e S. Zohreh Homayounfar, del professore in chimica dei materiali Trisha L. Andrew e dello scienziato informatico Deepak Ganesan, e verrà presentato questa settimana nel corso della conferenza Ubicomp 2019 a Londra.
I ricercatori spiegano che la sfida da affrontare “era ottenere segnali utili senza cambiare l’estetica o l’indossabilità del tessuto. Le persone si aspettano che i tessuti intelligenti compongano indumenti scomodi da indossare, stretti e con sensori incorporati per misurare segnali fisiologici e fisici, ma questa non è una soluzione adatta per l’abbigliamento da notte”. Ganesan aggiunge che l’intuizione di questo gruppo di lavoro è stata che “anche se gli indumenti da notte vestono larghi, ci sono diverse parti che vengono premute contro il corpo a causa della postura e del contatto con le superfici esterne. Questo comprende la pressione esercitata dal busto contro il letto, quella sul braccio quando si dorme di lato, e persino la leggera pressione delle coperte sopra alla biancheria da notte”.
Tutti questi punti di pressione sono “potenziali luoghi in cui si possono misurare meglio i battiti cardiaci e la respirazione, e possono essere usati per estrarre variabili fisiologiche”. Il primo problema è che i sensori non devono disturbare il sonno. La seconda è che i dati rilevati potrebbero essere inaffidabili presi singolarmente se la persona indossa abiti larghi. Però se si considerano i segnali provenienti da molti sensori posizionati su diverse parti del corpo, le informazioni rilevate potrebbero essere elaborate in maniera intelligente per ottenere una lettura composita più precisa.
Con questi presupposti di partenza, gli scienziati hanno progettato un nuovo sensore di pressione basato su tessuto e combinato con un’unità triboelettrica, ossia attivata da un cambiamento nel contatto fisico, in modo da ottenere una rete di sensori distribuiti che potrebbe essere integrata in abiti larghi, come appunto il pigiama. Hanno anche sviluppato una nuova tecnica per l’analisi dei dati, capace di fondere i segnali provenienti da molti punti e che tiene conto anche della qualità del segnale proveniente da ciascuna posizione.
Stando a quanto riportato nello studio, questa combinazione ha permesso di rilevare segnali fisiologici in molte posture differenti. I test su più utenti sia in contesti controllati che naturali hanno dimostrato che questa tecnica è in grado di estrarre picchi di battito cardiaco con elevata precisione, la frequenza respiratoria e prevedere perfettamente la postura del sonno.
Una soluzione che potrebbe rivelarsi particolarmente utile, ad esempio, per il monitoraggio dei pazienti anziani, molti dei quali soffrono di disturbi del sonno. Per chi si sta chiedendo se non sia più semplice usare uno smartwatch, la risposta è negativa perché la maggior parte dei pazienti anziani spesso dimentica di indossarli o rifiuta l’uso continuativo di dispositivi aggiuntivi, mentre gli indumenti da notte fanno già parte della loro vita quotidiana. Inoltre, uno smartwatch non può tracciare in quale posizione si dorme e se la postura influisce sulla qualità del sonno, cosa che può fare Phyjama.
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