Novos sensores esportivos podem ajudar a evitar chamadas de árbitro ruins

Por American Chemical Society, 14 de março de 2023

Segundo os pesquisadores, o trabalho também pode abrir caminho para a exploração de outras aplicações de nanogeradores no esporte.

If you tuned in to the latest Super Bowl, you saw firsthand the crucial role that a referee's decisions play in determining the outcome of the game. Slow-motion replays and close-watching eyes help, but a new sensor technology could soon provide a more reliable tool for officials. According to a recent study published in ACS Applied Nano Materials, researchers have created a hybrid nanogenerator sensor that is self-powered and could improve the accuracyHow close the measured value conforms to the correct value." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">precisão das chamadas e aprimorar o processo de treinamento para boxeadores e jogadores de críquete.

A ampla disponibilidade de sensores e sua crescente simplicidade abriram novas possibilidades no mundo dos esportes. Esses sensores podem fornecer informações detalhadas para árbitros, treinadores e jogadores, mas para que isso seja prático, eles devem ser compactos, autossustentáveis ​​e econômicos.

Duas tecnologias adequadas para isso são os nanogeradores triboelétricos (TENGs) e os nanogeradores piezoelétricos (PENGs). Ambos funcionam convertendo energia mecânica em energia elétrica, embora de maneiras diferentes.

Um sensor híbrido alimentado por nanogerador, mostrado acima de uma régua, pode ajudar a melhorar o desempenho e a jogabilidade no boxe e no críquete. Crédito: ACS Applied Nano Materials, 2023, DOI: 10.1021/acsanm.2c04731

Quando combinados em um nanogerador híbrido, suas deficiências individuais podem ser mitigadas, mas até agora esses dispositivos falharam em encontrar muitas aplicações práticas. Assim, Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda e Sushmee Badhulika, do Instituto Indiano de Tecnologia, queriam criar um sensor alimentado por um nanogerador híbrido que pudesse ser usado para monitorar o desempenho real no boxe e no críquete.

Para fabricar seu sensor, os pesquisadores criaram nanofibras a partir de óxido de titânio e zinco modificado por lítio. Estes foram revestidos com cobre, um tipo especial de fita, e outros filmes com certas características para criar um TENG ou PENG. O PENG foi montado em um bastão de críquete e nos tocos de um postigo - usado de maneira semelhante às bases do beisebol americano. Se a bola entrasse em contato com os sensores, produziria uma voltagem que poderia ser usada para determinar uma chamada.

Quando usado durante a prática, forneceu dados correspondentes à precisão e potência do swing, com um tempo de resposta em torno de 0,02 segundos. Então, eles combinaram este PENG com um TENG para fazer um nanogerador híbrido, quatro dos quais foram montados em diferentes partes de um saco de pancadas. Os dispositivos distinguiam entre os seis tipos diferentes de socos usados ​​no boxe, bem como a velocidade de cada um, dando ao jogador e seu treinador informações sobre seu estilo. Os pesquisadores dizem que esse trabalho pode abrir caminho para explorar outras aplicações de nanogeradores no esporte.

Referência: "Piezo/Triboelectric Nanogenerator from Lithium-Modified Zinc Titanium Oxide Nanofibers to Monitor Contact in Sports" por Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda e Sushmee Badhulika, 2 de fevereiro de 2023, ACS Applied Nano Materials. DOI: 10.1021/acsanm.2c04731

O estudo foi financiado pela Organização de Desenvolvimento de Pesquisa de Defesa (DRDO).