Hay muchos casos conocidos en los que la fatiga excesiva de un trabajador industrial provocó un accidente, una lesión e incluso llevó a una catástrofe de proporciones significativas. Muchos expertos creen que la serie de explosiones en la refinería de Texas en 2005, el accidente nuclear en la planta de energía nuclear de Chernobyl y el accidente de la planta de energía nuclear de Three Mile Island fueron provocados en parte por la fatiga de los empleados.
Teniendo en cuenta las posibles consecuencias peligrosas del agotamiento físico, muchas investigaciones se centran actualmente en el desarrollo de un dispositivo compacto para registrar los datos físicos de los trabajadores: frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, sudoración y contracción muscular.
Un grupo de investigadores italianos se ha tomado en serio este problema. Presentaron el desarrollo de un dispositivo portátil que es capaz de medir discretamente la frecuencia respiratoria del usuario, que puede ser uno de los indicadores clave del grado de estrés mental y fatiga. Al medir la frecuencia respiratoria, también se pueden sacar conclusiones sobre si una persona se encuentra en condiciones estresantes, como frío, calor, hipoxia, dolor e incomodidad excesivos.
Un grupo de "científicos italianos".
"Creemos que monitorear el bienestar fisiológico de los trabajadores durante el proceso de trabajo puede ser crítico para prevenir accidentes industriales y mejorar la calidad del trabajo y la seguridad de los trabajadores". - dice Daniela Lo Presti, una de las desarrolladoras del dispositivo.
Cómo funciona
El dispositivo es un sistema sensorial que incluye dos bandas elásticas, una de las cuales se usa justo debajo del pecho y la otra alrededor del abdomen. Las correas flexibles, hechas de una matriz de silicona suave y fibra óptica, se ajustan cómodamente al pecho del usuario mientras respira. Estos sensores funcionan como galgas extensométricas ópticas (registran las desviaciones derivadas de diversas deformaciones de los objetos). Cuando una persona inhala, el diafragma se eleva y el abdomen se retrae, por lo que el sensor flexible ubicado en el pecho se estira. Por el contrario, durante la exhalación, el pecho se contrae, el estómago vuelve a su posición normal y el transductor de pecho se contrae.
Los sensores se probaron en 10 voluntarios que realizaron tareas que simulan condiciones de trabajo reales, incl. sentadillas, movimientos laterales de brazos y levantamiento de objetos del suelo. Los resultados fueron prometedores y mostraron que los sensores flexibles pueden estimar de manera confiable la frecuencia respiratoria, proporcionando medidas similares a las de los monitores de respiración estándar. Los investigadores también encontraron que su sensor se puede deformar hasta en un 2,5% de su longitud original.
El diseño tiene varios puntos fuertes, incluido el ajuste del sensor al cuerpo del usuario. Sin embargo, por el momento, el sistema de sensores debe estar conectado a un voluminoso dispositivo de procesamiento de señales de fibra óptica. Otros grupos de investigación están trabajando para hacer que estos dispositivos sean más pequeños y económicos. "Tan pronto como las pipetas pequeñas y de alta capacidad estén disponibles, trasladaremos nuestra tecnología a un sistema portátil más compacto que se pueda utilizar fácilmente en el mundo real".
Lista de referencias:
- Tocco JD et al.Un sistema portátil basado en sensores flexibles para un monitoreo respiratorio discreto en entornos ocupacionales // IEEE Sensors Journal. 2020. [Recurso electrónico]. URL: ieeexplore.ieee.org/document/9250546
- Los sensores flexibles y portátiles detectan la fatiga de los trabajadores [recurso electrónico]. URL: espectro.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/flexible-wearable-sensors-detect-workers-fatigue