Em seu último ano de graduação na Universidade do Sul da Califórnia, a dançarina Kaitlyn Kumar rompeu um ligamento durante um ensaio para o balé A Bela Adormecida . Mas ela superou a dor e se apresentou mesmo assim, graças a doses generosas de ibuprofeno e bálsamo de tigre. "É exatamente isso que os dançarinos fazem", disse ela.

Atualmente mestranda em robótica na Escola de Engenharia Whiting da Universidade Johns Hopkins , Kumar transformou sua lesão em inovação. Ela faz parte de uma equipe de estudantes que desenvolve o PointeSense, uma biqueira e tornozeleira inteligentes projetadas para ajudar a prevenir lesões em bailarinas que executam na ponta dos pés — uma técnica desafiadora em que a bailarina equilibra todo o seu peso nas pontas dos pés.

No mundo do balé, lesões como a de Kumar são notavelmente comuns, com oito em cada dez bailarinos sofrendo algum tipo de dano físico a cada ano, desde fraturas por estresse e torções no tornozelo até lesões nos dedos e unhas dos pés. Embora o trabalho com as pontas seja uma característica icônica do balé clássico, força e postura inadequadas frequentemente levam a lesões.

"O engenheiro dentro de mim começou a pensar: por que não usamos a tecnologia para entender melhor o que está acontecendo no calçado que causa essas lesões?", disse Kumar.

Kumar coinventou o PointeSense com a colega dançarina e estudante de engenharia biomédica Christine Fernandez e os alunos de mestrado em engenharia biomédica Daniel Campuzano e Bryan Sabogal. O projeto fazia parte da sequência de cursos de Princípios de Design de Instrumentação Biomédica/Instrumentação de Honra da universidade.

"Nossa invenção é encaixada perfeitamente em uma sapatilha de ponta de balé e equipada com uma série de sensores de pressão", disse Kumar. "O PointeSense ajuda as bailarinas a aprimorar sua técnica de ponta, detectando erros em tempo real e usando vibrações suaves para guiar seus pés até a posição correta."

A ponta requer sapatilhas especializadas com biqueiras rígidas e reforçadas, criadas a partir de camadas de tecido, papelão e cola. A superfície implacável leva muitas bailarinas a usar protetores de dedos dentro dessas sapatilhas para evitar hematomas e bolhas. Durante a pesquisa, a equipe descobriu que nenhum produto disponível comercialmente utilizava tecnologia de detecção de pressão para corrigir o alinhamento, e não existia nada que pudesse fornecer feedback em tempo real de dentro da biqueira.

A equipe iniciou o projeto no outono de 2024, criando inicialmente uma biqueira simples equipada com dois sensores que sinalizavam quando o alinhamento do dançarino estava desalinhado. Ao longo de dois semestres, o protótipo evoluiu significativamente: agora conta com 64 sensores e gera um "mapa de pressão" detalhado do pé enquanto os dançarinos se apresentam. O aprendizado de máquina analisa esses dados e os traduz em feedback tátil — vibrações da faixa do tornozelo que direcionam o pé para o alinhamento correto da ponta, um fator essencial na prevenção de lesões.

Toda essa tecnologia está concentrada em um espaço minúsculo: a biqueira de 3,8 a 5 cm de largura de um sapato de ponta médio, envolvendo os dedos como a metade frontal de uma meia invisível.

Para tornar isso possível, os alunos fizeram uma parceria com o Laboratório de Neuroengenharia e Instrumentação Biomédica, dirigido por Nitish Thakor , professor de engenharia biomédica. O sistema PointeSense baseia-se na tecnologia de detecção de pressão flexível desenvolvida pelo doutorando Arik Slepyan, que trabalhou com a equipe para criar sensores para a almofada do dedo do pé que são tão finos e flexíveis quanto uma folha de papel.

"Um grande desafio de design para nós foi encaixar isso em um espaço muito pequeno e ainda ser confortável e discreto o suficiente para um dançarino usar durante uma apresentação", disse Fernandez.

A equipe afirma que o PointeSense também tem o potencial não apenas de ajudar a ajustar corretamente as sapatilhas de ponta e selecionar o calçado ideal para as necessidades de cada dançarina, mas também de beneficiar pessoas em outras profissões e atividades com alto risco de lesões nos pés, como escalada e ciclismo.

A equipe testou o protótipo com membros da Companhia de Balé da JHU e planeja expandir os testes para incluir outros bailarinos de diferentes níveis de habilidade, de iniciantes a especialistas. O objetivo final é publicar suas descobertas e obter uma patente, afirmam.

Para Kumar e Fernandez, ambos dançarinos de longa data, este não é apenas um desafio de engenharia, é pessoal.

"Este é um ótimo exemplo de como a engenharia e a dança podem se unir não apenas para prevenir lesões, mas também para capacitar os dançarinos a darem o seu melhor", disse Kumar.