Textiles inteligentes con guías de ondas acústicas de fibra de vidrio. Crédito: Nature Electronics (2025). Doi: 10.1038/s41928-025-01386-2
Imagine usar una camiseta que mide su respiración o guantes que traducen los movimientos de su mano en comandos para su computadora. Investigadores de ETH Zurich, dirigidos por Daniel Ahmed, profesor de robótica acústica para las ciencias de la vida y la atención médica, han sentado los cimientos de tales textiles inteligentes.
A diferencia de muchos desarrollos anteriores en esta área, que generalmente usan electrónica, los investigadores de ETH dependen de las ondas acústicas que se pasan a través de fibras de vidrio. Esto hace que las mediciones sean más precisas y los textiles más ligeros, más transpirables y más fáciles de lavar. “También son económicos porque usamos materiales fácilmente disponibles, y el consumo de energía es muy bajo”, dice Ahmed.
Sensores acústicos incrustados en tela
Los investigadores llaman a su desarrollo sonotextiles. Han transformado telas normales en sensores inteligentes que reaccionan al tacto, la presión y el movimiento. “Si bien la investigación ya se ha realizado en textiles inteligentes basados en acústica, somos los primeros en explorar el uso de fibra de vidrio en combinación con señales que usan diferentes frecuencias”, explica Yingqiang Wang, el primer autor del estudio que se ha publicado en Nature Electronics.
Crédito: ETH ZURICH
Los investigadores tienen fibras de vidrio tejidas en la tela a intervalos regulares. En un extremo de cada fibra de vidrio hay un pequeño transmisor que emite ondas de sonido. El otro extremo de cada una de las fibras de vidrio está conectado a un receptor que mide si las ondas han cambiado.
Cada transmisor funciona a una frecuencia diferente. Esto significa que requiere poca potencia informática para determinar en qué fibra han cambiado las ondas de sonido. Los textiles inteligentes anteriores a menudo luchaban con los problemas de sobrecarga de datos y procesamiento de señales, ya que cada ubicación del sensor tenía que ser evaluada individualmente. “En el futuro, los datos podrían enviarse directamente a una computadora o teléfono inteligente en tiempo real”, dice Ahmed.
Cuando se mueve una fibra de vidrio, la longitud de las ondas acústicas que lo pasan cambia, ya que pierden energía. En el caso de una camiseta, esto puede ser causado por el movimiento del cuerpo o incluso la respiración. “Utilizamos frecuencias en el rango ultrasónico, alrededor de 100 kilohertz, muy por encima del rango de audición humana, que está entre 20 hertz y 20 kilohertz”, enfatiza Wang.
Ejemplo de un textil inteligente tejido con fibras de vidrio. Crédito: Yingqiang Wang / Eth Zurich
Muy versátil
Los investigadores han demostrado que su concepto funciona en el laboratorio. En el futuro, los sonotextiles podrían usarse de varias maneras: como camisa o camiseta, podrían monitorear la respiración de los pacientes con asma y activar una alarma en una emergencia.
En el entrenamiento deportivo y el monitoreo del rendimiento, los atletas podrían recibir un análisis en tiempo real de sus movimientos, para optimizar su rendimiento y prevenir lesiones. Los textiles también tienen el potencial de lenguaje de señas: los guantes con esta tecnología podrían traducir simultáneamente los movimientos de las manos en texto o habla. También podrían usarse en entornos de realidad virtual o aumentada.
“Los sonotextiles incluso podrían medir la postura de una persona y mejorar su calidad de vida como tecnología de asistencia”, agrega Chaochao Sun, quien comparte la primera autoría del estudio. Las personas que desean mejorar su postura podrían recibir comentarios específicos para corregir la mala postura. Los textiles también podrían indicar cuándo un usuario de silla de ruedas necesita cambiar de posición para evitar las úlceras por presión.
Aunque la usabilidad cotidiana de Sonotextiles es potencialmente muy alta, Ahmed agrega que todavía hay margen de mejora en términos de aplicación práctica. Las microfibras de vidrio funcionaban bien como conductores de sonido en el laboratorio, pero podrían romper el uso diario.
“La belleza es que podemos reemplazar fácilmente las fibras de vidrio con metal. El sonido también se propaga de manera efectiva a través del metal”, explica Ahmed. “Nos gustaría ampliar nuestra investigación en esta dirección y también en otras aplicaciones”. Los investigadores ahora quieren hacer que el sistema sea más robusto y examinar cómo la electrónica puede integrarse mejor en los textiles.
Más información: Yingqiang Wang et al, un textil acústico inteligente para el monitoreo de la salud, Nature Electronics (2025). Doi: 10.1038/s41928-025-01386-2
Cita: Uso de ondas de sonido para crear una camiseta inteligente (2025, 19 de mayo) recuperada el 19 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-smart schird.html
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