Les chercheurs "l'ont intégré dans une paire de leggings de sport", selon l'université. "Simplement en regardant leur smartphone, les testeurs ont pu voir quand ils atteignaient leur limite et s'ils devaient faire une pause."
Ce n'est pas la première fois qu'un fil à détection capacitive est construit, mais ce « fil est considérablement plus sensible aux mouvements minimes. L'étirer ne serait-ce qu'un peu produit des fluctuations nettement mesurables dans la capteur's charge », a déclaré le chercheur Tyler Cuthbert.
De nombreux travaux expérimentaux et théoriques ont été consacrés à la recherche d'une structure qui atteint cette caractéristique, qui a produit un fil où une électrode est un élastomère conducteur relativement dodu (le plus à gauche), autour duquel un fin fil de cuivre isolé – l'autre électrode – est enroulé en hélice. En tirant, le fil de cuivre se redresse, mordant dans l'élastomère et le bombant en une hélice plus grosse (fermer à gauche).
L'engraissement à l'étirement est si inhabituel que l'effet a son propre nom : comportement « auxétique ».
"Le changement de capacité provient d'une combinaison de la distance entre les électrodes, puis du changement de zone entre les électrodes", a déclaré Cuthbert à Electronics Weekly. "Le caractère auxétique se traduit par une interaction entre les deux électrodes sous forme d'engloutissement, qui à son tour se traduit par une plus grande surface entre les électrodes. La bonne combinaison de paramètres - diamètres, pas d'hélice et rapports - permet d'obtenir le caractère auxétique. Cela lui permet à son tour d'atteindre une sensibilité supérieure.
La compréhension théorique était telle que l'équipe a également conçu des combinaisons hélicoïdales avec un changement de capacité presque nul lorsque le fil à double hélice était étiré.
L'ensemble de détection final était passif, avec les bornes du capteur condensateur connecté directement aux extrémités d’une antenne cadre (bon), qui finirait par se coupler à un téléphone.
Pour des tests réalistes, le capteur a été cousu sur des leggings de sport près du corps (à gauche), avec l'antenne cousue avec du fil conducteur directement dans la bande de déchets.
"Comme le capteur est situé si près du corps, nous pouvons capturer très précisément les mouvements du corps sans que le porteur ne s'en aperçoive", a déclaré le professeur Carlo Menon.
Des foulées moins régulières et une démarche raccourcie sont des indicateurs de l'apparition de la fatigue chez les coureurs, a déclaré l'ETH, et les shorts de détection ont pu détecter cette situation.
Le travail est couvert dans l'article détaillé et clairement présenté « HACS : capteurs de contrainte capacitifs à fil auxétique hélicoïdal avec une sensibilité au-delà de la limite théorique », publié dans Advanced Materials, et disponible dans son intégralité sans paiement.