I prossimi Giochi Olimpici e Paralimpici di Tokyo nel 2020 rappresentano una grande opportunità per i governi di promuovere uno stile di vita sano e sport, e la fine del decennio è una grande opportunità per mostrare come i recenti sviluppi tecnologici possono essere usati per aiutarci a capire il movimento umano durante lo sport. A questo proposito, la combinazione di telecamere ad alta velocità e sensori elettromiografici di superficie, che registrano l'attività elettromiografica dei muscoli del palmo, è stato impiegato per ottenere una migliore comprensione del controllo fine che atleti e sportivi esercitano sui muscoli del palmo.

Però, i dispositivi convenzionali per l'elettromiografia di superficie impiegano piccoli elettrodi che sono attaccati alla pelle e ai fili, che limitano la libera circolazione. Moduli all-in-one contenenti elettrodi, amplificatori, e i trasmettitori wireless aiutano a risolvere questo problema solo in una certa misura; questi moduli non sono adatti per alcune parti del corpo, come i palmi o le piante dei piedi. Durante il lancio nel baseball, Per esempio, la palla è a diretto contatto con i muscoli del palmo, e moduli integrati non possono essere utilizzati senza essere un fastidio per l'utente. Anche se si utilizzassero elettrodi simili alla pelle, le elevate forze e l'attrito coinvolti li romperebbero. Questo ha limitato gli studi elettromiografici ad altre parti delle braccia e delle gambe.

Per affrontare questo problema, un gruppo di ricerca congiunto della Waseda University e della Kitasato University, Il Giappone ha tratto ispirazione da una forma d'arte tradizionale giapponese chiamata kirigami, preparare un cerotto durevole simile alla pelle per misurare l'attività elettromiografica dei muscoli del palmo, e hanno pubblicato i loro risultati in Materiali NPG Asia . A differenza del più noto origami , kirigami i mestieri contengono sia pieghe che tagli di carta. interessante, è possibile utilizzare la tecnica del kirigami per creare lastre conduttive isolate ultrasottili che sono anche ampiamente pieghevoli ed estensibili.

"Tagliando un foglio conduttivo in uno speciale motivo kirigami e sigillandolo con gomma siliconica, siamo riusciti a creare cablaggi elastici e isolati che hanno ridotto al minimo il disadattamento meccanico tra pelle e dispositivo durante l'esercizio, " riferisce il Dr. Kento Yamagishi della Waseda University (Attualmente, Università di Tecnologia e Design di Singapore), l'autore principale dell'articolo. Questi fili sono stati combinati con un'altra delle loro precedenti invenzioni:nanofogli conduttivi che possono essere utilizzati senza problemi sul palmo o sulle suole.

Questi due dispositivi insieme formano un cerotto kirigami elastico in grado di catturare segnali elettromiografici in aree difficili e portarli a un dispositivo Bluetooth posizionato in una zona meno invadente, come l'avambraccio. Il team di ricerca ha testato la loro invenzione misurando i segnali elettromiografici di uno dei muscoli del palmo di un giocatore di baseball esperto quando lancia palle curve e palle veloci, trovare differenze significative tra entrambi i tipi di lancio.

"Il nostro cerotto elastico kirigami servirà come un dispositivo minimamente percepibile per indagare l'attività dei muscoli del palmo degli atleti senza interferire con le loro prestazioni, " commenta Assist. Prof. Tomoyuki Nagmi della Kitasato University. "Questo sistema di misurazione elettromiografica di superficie consentirà l'analisi del movimento in aree inesplorate dei muscoli del palmo, portando a una migliore comprensione dell'attività muscolare in una vasta gamma di sport e persino spettacoli artistici o musicali, " Assoc. Prof. Toshinori Fujie della Waseda University (attualmente, Istituto di tecnologia di Tokyo), che ha condotto la ricerca, conclude. Ci sono anche potenziali applicazioni nella ricerca medica per disturbi motori attualmente inspiegabili, come gli yip. È chiaro che una migliore comprensione del nostro corpo durante l'esercizio potrebbe aiutarci a svolgere meglio e condurre uno stile di vita più sano.