นักวิจัย "รวมมันเข้ากับเลกกิ้งกีฬา" ตามที่มหาวิทยาลัยระบุ “เพียงแค่ชำเลืองมองที่สมาร์ทโฟน ผู้ทดสอบก็สามารถทราบได้ว่าเมื่อใดที่ถึงขีดจำกัดและควรหยุดพักหรือไม่”
นี่ไม่ใช่ครั้งแรกที่มีการสร้างเส้นด้ายตรวจจับแบบ capacitive แต่ "เส้นด้ายนี้มีความไวต่อการเคลื่อนไหวน้อยที่สุด การยืดออกแม้เพียงน้อยนิดจะทำให้เกิดความผันผวนที่วัดได้อย่างชัดเจนใน เซ็นเซอร์ค่าใช้จ่าย” นักวิจัย Tyler Cuthbert กล่าว
งานเชิงทดลองและเชิงทฤษฎีจำนวนมากมุ่งสู่การค้นหาโครงสร้างที่บรรลุคุณลักษณะนี้ ซึ่งผลิตเส้นด้ายที่อิเล็กโทรดหนึ่งเป็นอิลาสโตเมอร์นำไฟฟ้าที่ค่อนข้างอวบ (ซ้ายสุด) ซึ่งมีลวดทองแดงหุ้มฉนวนบาง ๆ ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดอีกอันพันรอบเป็นเกลียว ในการดึง ลวดทองแดงจะยืดตรง กัดเข้าไปในอีลาสโตเมอร์และพองออกเป็นเกลียวที่อ้วนขึ้น (ปิดทางซ้าย).
การทำให้อ้วนขึ้นเมื่อยืดออกนั้นผิดปกติมากจนมีชื่อเรียกของมันเองว่าพฤติกรรม 'auxetic'
"การเปลี่ยนแปลงความจุมาจากการรวมกันของระยะห่างระหว่างอิเล็กโทรดและการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่ระหว่างอิเล็กโทรด" Cuthbert กล่าวกับ Electronics Weekly “อักขระออกซีติกส่งผลให้เกิดอันตรกิริยาระหว่างอิเล็กโทรดทั้งสองในรูปแบบของการกลืน ซึ่งส่งผลให้มีพื้นที่ระหว่างอิเล็กโทรดมากขึ้น การผสมผสานที่เหมาะสมของพารามิเตอร์ – เส้นผ่านศูนย์กลาง ระยะพิทช์ของขดลวด และอัตราส่วน – ส่งผลให้เกิดลักษณะออซิติก สิ่งนี้จะช่วยให้เข้าถึงความไวที่เหนือกว่าได้”
ความเข้าใจทางทฤษฎีเป็นเช่นนั้น ทีมงานยังได้ออกแบบชุดค่าผสมแบบเกลียวที่มีการเปลี่ยนแปลงความจุเกือบเป็นศูนย์เมื่อเส้นด้ายเกลียวคู่ถูกยืดออก
ชุดตรวจจับขั้นสุดท้ายเป็นแบบพาสซีฟ โดยมีขั้วของการตรวจจับ capacitor เชื่อมต่อโดยตรงกับปลายเสาอากาศแบบวนรอบ (ขวา) ซึ่งจะเชื่อมต่อกับโทรศัพท์ในที่สุด
สำหรับการทดสอบที่เหมือนจริง เซ็นเซอร์ถูกเย็บลงบนกางเกงรัดรูปสำหรับเล่นกีฬา (ซ้าย) โดยเย็บสายอากาศด้วยด้ายนำไฟฟ้าเข้ากับแถบเสียโดยตรง
“เนื่องจากเซ็นเซอร์ตั้งอยู่ใกล้กับร่างกายมาก เราจึงสามารถจับการเคลื่อนไหวของร่างกายได้อย่างแม่นยำโดยที่ผู้สวมใส่ไม่ทันสังเกต” ศาสตราจารย์คาร์โล เมนอน นักวิจัยกล่าว
ETH กล่าวว่า ก้าวที่น้อยกว่าปกติและการเดินที่สั้นลงเป็นตัวบ่งชี้ถึงอาการเหนื่อยล้าของนักวิ่ง ETH กล่าว และกางเกงขาสั้นที่ตรวจจับได้ก็สามารถตรวจจับสถานการณ์นี้ได้
งานนี้ครอบคลุมในบทความ 'HACS: Helical auxetic Yarn capacitive Strain Sensors ที่มีความไวเกินขีดจำกัดทางทฤษฎี' ซึ่งตีพิมพ์ใน Advanced Materials และเผยแพร่ฉบับเต็มโดยไม่ต้องชำระเงิน