Un innovativo wearable stampato in 3D per lo sport

Abiti e accessori che integrano tecnologia e strumenti di misura, tecnologia indossabile - wearable - che può aiutare chi fa sport, tenendo controllati i parametri vitali dell'atleta. E la stampa 3D permette di realizzare indumenti su misura, adattabili alle esigenze di tutti.

In un mondo che diventa sempre più competitivo e nel quale bisogna spingere al massimo le proprie prestazioni non ci sorprende che, soprattutto in campo sportivo, ci si debba confrontare ogni giorno con un numero consistente di incidenti e traumi.

Tra i rischi che gli atleti si contendono su base giornaliera spiccano al primo posto i traumi cerebrali che possono a volte rilevarsi debilitanti se non addirittura mortali. Numerosi dispositivi creati per monitorare i parametri standard (come pressione, numero di pulsazioni, respirazione, concentrazione di ossigeno nel sangue) durante lo svolgimento di attività fisiche affollano ormai gli scaffali delle principali catene di articoli sportivi e non. Si tratta dei sempre più noti wearables, sistemi estremamente portatili, in grado di camuffarsi tra gli indumenti accompagnando con funzionalità smart gli esercizi fisici. Non sorprende quindi la notizia che alcuni produttori del mondo dello sport abbiano iniziato a sviluppare sistemi appositi per il monitoraggio di dati conseguenti un trauma, in particolare quello cranico.

Un esempio è il Reebook Checklight della nota casa produttrice, che realizzando questo prodotto apre le porte allo sviluppo di una nuova gamma di soluzioni per controllare le condizioni fisiologiche seguite a urti della testa durante le attività atletiche, fungendo da ausilio per prevenire ed intervenire in caso di incidenti sportivi.

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Il dispositivo, già vincitore dell’International Design Award unendo praticità e utilità, è costituito da una cuffia sensorizzata indossabile sotto i normali caschi di protezione. I sensori posizionati all’interno registrano le accellerazioni a cui è sottoposta la testa segnalando attraverso degli indicatori luminosi di diverso colore la forza dell’impatto. La commercializzazione di questo nuovo dispositivo è stata possibile anche grazie all’impiego della stampa 3D che ha permesso di ridurre notevolmente i costi di prototipazione. Sono state utilizzate non una ma ben cinque diversi tipi di tecnologie di stampa 3D, tra cui la stampa full-color per verificare i sistemi di illuminazione e stampe multi-materiale per le iterazioni di progettazione. Reebok Checklight è passato attraverso una miriade di versioni nel corso degli ultimi quattro anni che hanno portato alla riduzione delle dimensioni garantendo un maggiore livello di comfort. Infine, sono stati eseguiti 465 test di prova con 1500 unità di sperimentazione e prototipi attraverso 15000 test di caduta. La stampa 3D non solo ha aiutato nella progettazione del prodotto finale, ma anche nella realizzazione di modelli personalizzati per verificarne l’adattamento alla fisiologia umana.

http://www.stampa3d-forum.it/wp-content/uploads/2015/02/innovativo-wearable-sport-3.jpgLa collaborazione con Adafruit ha permesso inoltre di ottimizzare i sensori e la loro distribuzione all’interno della cuffia. Una volta attivato, il dispositivo segnalerà con una luce gialla una moderata accelerazione e con una luce rossa un impatto significativo. Il principio su cui si basa la misurazione è chiamato Head Injury Criteria (HIC). Questa metodologia utilizza la risultante lineare dell’ accelerazione misurata in un determinato intervallo di tempo. CheckLight utilizza l’accelerazione e il tempo per calcolare l’integrale della risultante lineare dell’accelerazione determinando la severità dell’impatto tramite confronto di questo valore con una soglia prefissata. Per fare un esempio, se su un periodo di misurazione di 36 ms otteniamo un valore HIC di 1000 questo equivale approssimativamente ad un’ accelerazione costante di 60g. Il dispositivo è anche dotato di una comoda spia che indica lo stato di carica della batteria ed è possibile scegliere diverse taglie per la cuffia. Non è difficile pensare all’applicazione di questo dispositivo anche in ambiti diversi da quello prettamente agonistico, basti pensare semplicemente ad attività comuni come andare in moto o in bicicletta.

Il migliore attacco è una buona difesa insomma, come espresso dallo slogan usato dalla stessa Reebok. Ed anche in questo caso, la stampa 3D è riuscita a “difendere” bene l’innovazione al servizio dell’uomo e alle normali e a volte straordinarie attività che ci accingiamo ad eseguire ogni giorno, supportando lo sviluppo di nuovi approcci al campo sportivo e facilitando la loro diffusione con un deciso contenimento dei costi produttivi.

Orlando Rossi - Open Biomedical Initiative