Sensor têxtil baseado em grafeno para monitorização cardíaca

Abstract

Atualmente, a prática de exercício físico está muito presente nas vidas de muitas pessoas em todo o mundo, ajudando a melhor a sua qualidade de vida e diminuindo o risco de doenças. Porém, quando os exercícios são desproporcionais à capacidade de um individuo pode resultar em lesões graves. No ambiente profissional de desporto, os treinadores procuram saber os limites de cada atleta, na tentativa de melhorarem o seu rendimento treino após treino. A monitorização cardíaca em tempo real, por meio de um eletrocardiograma (ECG) revela-se como um caminho adequado a seguir, devido ao facto de possuir informação codificada relativa ao rendimento do atleta. Assim, a presente dissertação tem como objetivo o desenvolvimento de elétrodos baseados em grafeno para a a sua aplicação em equipamento desportivo, que permita a monitorização indolor e confortável da atividade cardíaca através do ECG. Estes elétrodos foram aplicados em peças têxteis através da impressão por arraste juntamente com prensagem térmica, sendo caracterizados morfologicamente e eletricamente. Após o desenvolvimento de dois tipos de protótipos, camisolas para o sexo masculino e sutiãs para o sexo feminino, estes foram testados em treinos de 15 segundos, em repouso, a caminhar, a subir e descer escadas e a correr. Os resultados obtidos revelam ser um caminho promissor para a aplicação destes tipo de roupa inteligente no mundo do desporto.

Currently, the practice of physical exercise is very present in the lives of many people around the world, helping to improve the quality of life and reducing the risk of diseases. However, when exercise is disproportionate to an individual’s ability, it can cause serious injury. In the professional sport environment, coaches choose the limits of each athlete, in an attempt to improve their performance after training. Real-time cardiac monitoring, using an electrocardiogram (ECG), reveals it as an appropriate path to follow, due to the fact that it exposes encoded information related to the athlete’s performance. Thus, this dissertation aims to develop graphene electrodes for an application in sports equipment, which allows painless and comfortable monitoring of physical activity through the ECG. These electrodes were used in textile parts through drag printing combined with thermal pressing, being characterized morphologically and electrically. After the development of two types of prototypes, sweaters for men and bras for women, these were tested in 15-second workouts, at rest, on a walk, on a climb, on a climb and on fast movements and on a climb. The results obtained reveal a promising path for the application of these types of smart clothing in the world of sport.