Investigadores crean un asiento que puede saber si un conductor está ebrio con solo subirse
“Sensores piezoeléctricos de lámina flexibles y resistentes al calor basados en películas de óxido de zinc procesadas en solución para aplicaciones de monitoreo de conductores en vehículos”
El proyecto de ley de infraestructura bipartidista recientemente promulgado por el presidente Joe Biden incluye un requisito para que los fabricantes de automóviles instalen sistemas de monitoreo de conductores que detecten conductores ebrios o discapacitados. Los sistemas actuales se basan en cámaras, que tienen limitaciones. Ahora, los investigadores que informan en ACS Applied Electronic Materials han creado sensores de detección de presión resistentes al calor que, cuando se conectan a los asientos, pueden decir si un conductor está somnoliento o tiene una enfermedad repentina, lo que indica que un futuro automóvil inteligente podría tomar medidas.
La mayoría de los sistemas actuales de detección de somnolencia utilizan una cámara exterior que mira hacia adelante para monitorear la posición del carril o correcciones repentinas y exageradas. Otros usan una cámara interior para revisar la cara o los ojos del conductor en busca de signos de quedarse dormido. Los sistemas basados en cámaras, si bien son útiles, tienen inconvenientes. Por ejemplo, una cámara exterior podría quedar bloqueada por el barro y una cámara interior podría ser menos eficaz durante la noche. Los científicos han explorado previamente el uso de sensores piezoeléctricos, materiales autoalimentados que acumulan una carga eléctrica en respuesta a la presión, para monitorear la postura del conductor, que cambia cuando una persona se queda dormida, tiene una emergencia de salud repentina o está intoxicada. Sin embargo, los sensores piezoeléctricos existentes no pueden soportar altas temperaturas, un requisito para los equipos eléctricos y electrónicos de los vehículos. Toshimi Nagase y sus colegas querían desarrollar sensores de hoja piezoeléctricos flexibles y resistentes al calor que pudieran integrarse en el asiento de un vehículo para monitorear la postura del conductor.
Los investigadores prepararon películas a base de óxido de zinc directamente sobre una superficie de poliimida y luego serigrafiaron una pasta de plata en ambos lados para obtener una lámina piezoeléctrica. Conectaron un cable coaxial para detectar cambios en la carga eléctrica con la presión y luego doblaron la lámina por la mitad alrededor del cable. La hoja del sensor resistió el calentamiento hasta 250 F, sin cambios en sus propiedades. Después de demostrar que el sensor podía discriminar cambios en la carga mecánica, el equipo colocó un sensor en el respaldo de una silla. Al detectar los ligeros movimientos corporales de una persona sentada, el sensor permitió a los investigadores calcular la respiración y el pulso de la persona. Otros dos sensores conectados al asiento de una silla podrían detectar cuándo una persona se inclina hacia la izquierda o hacia la derecha con la parte superior del cuerpo, lo que podría indicar somnolencia.
Los investigadores dicen que, en el futuro, un sistema de monitoreo basado en los sensores podría detectar cambios en los signos vitales o la postura del cuerpo, activando un automóvil autónomo para encontrar un lugar seguro y luego detenerse. El vehículo también podría comunicarse con los proveedores de atención médica de emergencia, según la situación. Para llegar a ese punto, el siguiente paso es probar los sensores piezoeléctricos en un automóvil, donde los movimientos y vibraciones del vehículo contribuirán al ruido de fondo en las mediciones.
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