Nuovi sensori sportivi potrebbero aiutare a prevenire cattive chiamate degli arbitri

Di American Chemical Society, 14 marzo 2023

Secondo i ricercatori, il lavoro potrebbe anche aprire la strada all'esplorazione di altre applicazioni per i nanogeneratori nello sport.

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"}]">precisione delle chiamate e migliorare il processo di allenamento per pugili e giocatori di cricket.

La diffusa disponibilità di sensori e la loro crescente semplicità hanno aperto nuove possibilità nel mondo dello sport. Questi sensori possono fornire informazioni approfondite ad arbitri, allenatori e giocatori, ma affinché ciò sia pratico, devono essere compatti, autosufficienti ed economici.

Due tecnologie adatte a questo scopo sono i nanogeneratori triboelettrici (TENG) e i nanogeneratori piezoelettrici (PENG). Entrambi funzionano convertendo l'energia meccanica in energia elettrica, anche se in modi diversi.

Un sensore ibrido alimentato da un nanogeneratore, mostrato sopra un righello, potrebbe aiutare a migliorare le prestazioni e il gameplay nella boxe e nel cricket. Credito: ACS Applied Nano Materials, 2023, DOI: 10.1021/acsanm.2c04731

Se combinati in un unico nanogeneratore ibrido, i loro difetti individuali possono essere mitigati, ma finora questi dispositivi non sono riusciti a trovare molte applicazioni pratiche. Quindi, Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda e Sushmee Badhulika dell'Indian Institute of Technology volevano creare un sensore alimentato da un nanogeneratore ibrido che potesse essere utilizzato per monitorare le prestazioni nella vita reale nel pugilato e nel cricket.

Per produrre il loro sensore, i ricercatori hanno creato nanofibre di ossido di zinco e titanio modificato al litio. Questi erano stratificati con rame, un tipo speciale di nastro e altre pellicole con determinate caratteristiche per creare un TENG o un PENG. Il PENG era montato su una mazza da cricket e sui monconi di un wicket, utilizzato in modo simile alle basi del baseball americano. Se la palla entrava in contatto con i sensori, produceva una tensione che poteva essere utilizzata per determinare una chiamata.

Se utilizzato durante l'allenamento, forniva dati corrispondenti alla precisione e alla potenza dello swing, con un tempo di risposta di circa 0,02 secondi. Quindi, hanno combinato questo PENG con un TENG per creare un nanogeneratore ibrido, quattro dei quali sono stati poi montati su parti diverse di un sacco da boxe. I dispositivi distinguevano tra i sei diversi tipi di pugni utilizzati nella boxe, nonché la velocità di ciascuno, fornendo al giocatore e al suo allenatore informazioni sul proprio stile. I ricercatori affermano che questo lavoro potrebbe aprire la strada all’esplorazione di altre applicazioni per i nanogeneratori nello sport.

Riferimento: "Nanogeneratore piezoelettrico/triboelettrico da nanofibre di ossido di titanio e zinco modificato al litio per monitorare il contatto negli sport" di Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda e Sushmee Badhulika, 2 febbraio 2023, ACS Applied Nano Materials.DOI: 10.1021/acsanm.2c04731

Lo studio è stato finanziato dalla Defense Research Development Organization (DRDO).