São muitos os casos conhecidos em que o cansaço excessivo de um trabalhador da indústria causou um acidente, ferimentos e até levou a uma catástrofe de proporções significativas. Muitos especialistas acreditam que a série de explosões em uma refinaria de petróleo do Texas em 2005, o acidente nuclear na Usina Nuclear de Chernobyl e o acidente da usina nuclear de Three Mile Island foram parcialmente desencadeados pelo cansaço dos funcionários.
Considerando as consequências potencialmente perigosas da exaustão física, muitas pesquisas estão atualmente focadas no desenvolvimento de um dispositivo compacto para registrar os dados físicos dos trabalhadores: frequência cardíaca, frequência respiratória, sudorese e contração muscular.
Um grupo de pesquisadores italianos levou esse problema a sério. Eles apresentaram o desenvolvimento de um dispositivo portátil que pode medir discretamente a taxa de respiração do usuário, que pode ser um dos principais indicadores do grau de estresse mental e fadiga. Ao medir a taxa de respiração, também se pode tirar conclusões sobre se uma pessoa está sob condições estressantes, como frio excessivo, calor, hipóxia, dor e desconforto.
Um grupo de "cientistas italianos".
“Acreditamos que monitorar o estado fisiológico dos trabalhadores durante o processo de trabalho pode ser fundamental para prevenir acidentes industriais e melhorar a qualidade do trabalho e a segurança do trabalhador”. - diz Daniela Lo Presti, uma das desenvolvedoras do aparelho.
Como funciona
O dispositivo é um sistema sensorial que inclui duas faixas elásticas, uma delas colocada logo abaixo do peito e a outra ao redor do abdômen. As alças flexíveis, feitas de matriz de silicone macio e fibra óptica, se encaixam perfeitamente no peito do usuário enquanto respira. Esses sensores funcionam como extensômetros ópticos (eles registram desvios decorrentes de várias deformações de objetos). Quando uma pessoa inspira, o diafragma sobe e o abdome é puxado para dentro, de modo que o sensor flexível localizado no tórax se estica. Por outro lado, conforme você expira, o tórax encolhe, o estômago retorna à sua posição normal e o transdutor torácico se contrai.
Os sensores foram testados em 10 voluntários que realizaram tarefas simulando condições reais de trabalho, incl. agachamentos, movimentos laterais do braço e levantamento de objetos do solo. Os resultados foram promissores e mostraram que os sensores flexíveis podem estimar com segurança a taxa de respiração, fornecendo medições semelhantes às dos monitores de respiração padrão. Os pesquisadores também descobriram que seu sensor pode ser deformado em até 2,5% de seu comprimento original.
O design tem vários pontos fortes, incluindo o ajuste do sensor ao corpo do usuário. No entanto, no momento o sistema de sensor deve ser conectado a um dispositivo de processamento de sinal de fibra óptica volumoso. Outros grupos de pesquisa estão trabalhando para tornar esses dispositivos menores e mais baratos. "Assim que pipetas de alta capacidade e pequenas estiverem disponíveis, mudaremos nossa tecnologia para um sistema mais compacto e portátil que pode ser facilmente usado no mundo real."
Lista de referências:
- Tocco JD et al. Um sistema vestível baseado em sensores flexíveis para monitoramento respiratório discreto em ambientes ocupacionais // IEEE Sensors Journal. 2020. [Recurso eletrônico]. URL: ieeexplore.ieee.org/document/9250546
- Sensores flexíveis e vestíveis detectam a fadiga dos trabalhadores [recurso eletrônico]. URL: spectrum.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/flexible-wearable-sensors-detect-workers-fatigue