Agora, os pesquisadores do MIT desenvolveram uma fralda “inteligente” incorporada com um sensor de umidade que pode alertar um profissional de saúde quando ela estãomolhada. Quando o sensor detecta umidade na fralda, envia um sinal para um receptor pra³ximo, que por sua vez pode enviar uma notificação para um smartphone ou computador.

O sensor consiste em uma etiqueta de identificação por radiofrequência passiva (RFID), que écolocada abaixo de uma camada de pola­mero super absorvente, um tipo de hidrogel que normalmente éusado em fraldas para absorver a umidade. Quando o hidrogel estãomolhado, o material se expande e se torna levemente condutor - o suficiente para acionar a etiqueta RFID e enviar um sinal de ra¡dio para um leitor de RFID a até1 metro de distância.

Os pesquisadores dizem que o design éa primeira demonstração do hidrogel como elemento de antena funcional para a detecção de umidade em fraldas usando RFID. Eles estimam que o sensor custa menos de 2 centavos de da³lar para fabricar, tornando-o uma alternativa descarta¡vel e de baixo custo a outras tecnologias de fraldas inteligentes.

Com o tempo, as fraldas inteligentes podem ajudar a registrar e identificar certos problemas de saúde, como sinais de constipação ou incontinaªncia. O novo sensor pode ser especialmente útil para enfermeiras que trabalham em unidades neonatais e cuidam de vários bebaªs ao mesmo tempo.

Pankhuri Sen, um assistente de pesquisa do AutoID Laboratory do MIT, prevaª que o sensor também possa ser integrado a s fraldas de adultos, para pacientes que podem não estar cientes ou muito envergonhados de se informar de que uma mudança énecessa¡ria.

"As fraldas são usadas não apenas para bebaªs, mas também para o envelhecimento de populações ou pacientes acamados e incapazes de cuidar de si", diz Sen. "Seria conveniente, nesses casos, que um profissional de saúde seja notificado de que um paciente, particularmente em um hospital multibed, precisa mudar."

"Isso pode prevenir erupções cuta¢neas e algumas infecções, como infecções do trato urina¡rio, tanto no envelhecimento quanto na população infantil", acrescenta o colaborador Sai Nithin R. Kantareddy, estudante de pós-graduação do Departamento de Engenharia Meca¢nica do MIT.

Sen, Kantareddy e seus colegas do MIT, incluindo Rahul Bhattacharryya e Sanjay Sarma, juntamente com Joshua Siegel na Michigan State University, publicaram seus resultados hoje na revista IEEE Sensors . Sarma éo vice-presidente de aprendizado aberto do MIT e o professor de engenharia meca¢nica Fred Fort Flowers e Daniel Fort Flowers.

Muitas fraldas prontas para uso incorporam indicadores de umidade na forma de tiras, impressas na parte externa de uma fralda, que mudam de cor quando molhadas - um design que geralmente requer a remoção de várias camadas de roupa para que a fralda possa ser vista de verdade.

As empresas que buscam a tecnologia de fraldas inteligentes estãoconsiderando sensores de umidade sem fio ou habilitados para Bluetooth, com dispositivos que se conectam ao exterior de uma fralda, juntamente com baterias volumosas para alimentar conexões de longo alcance com a Internet. Esses sensores foram projetados para serem reutiliza¡veis, exigindo que um profissional de saúde remova e limpe o sensor antes de conecta¡-lo a cada nova fralda. Os sensores atuais sendo explorados para fraldas inteligentes, estima Sen, custam mais de US $ 40.

As etiquetas RFID, por outro lado, são baratas e descarta¡veis ​​e podem ser impressas em rolos de adesivos individuais, semelhantes a s etiquetas de ca³digo de barras. O AutoID Laboratory do MIT, fundado por Sarma, tem estado na vanguarda do desenvolvimento de etiquetas RFID, com o objetivo de usa¡-las para conectar nosso mundo fa­sico a  Internet.

Uma etiqueta RFID ta­pica possui dois elementos: uma antena para retroespalhar os sinais de radiofrequência e um chip RFID que armazena as informações da etiqueta, como o produto especa­fico ao qual a etiqueta estãoafixada. As etiquetas RFID não requerem baterias; eles recebem energia na forma de ondas de ra¡dio emitidas por um leitor RFID. Quando uma etiqueta RFID capta essa energia, sua antena ativa o chip RFID, que altera as ondas de ra¡dio e envia um sinal de volta ao leitor, com suas informações codificadas nas ondas. a‰ assim que, por exemplo, produtos rotulados com etiquetas RFID podem ser identificados e rastreados.

O grupo de Sarma tem permitido que as etiquetas RFID funcionem não apenas como rastreadores sem fio, mas também como sensores . Mais recentemente, como parte do Programa Industrial Liason do MIT, a equipe iniciou uma colaboração com a Softys, fabricante de fraldas com base na Amanãrica do Sul, para ver como as etiquetas RFID podiam ser configuradas como detectores de umidade descarta¡veis ​​e de baixo custo em fraldas. Os pesquisadores visitaram uma das fa¡bricas da empresa para ter uma idanãia das ma¡quinas e montagens envolvidas na fabricação de fraldas, depois voltaram ao MIT para projetar um sensor de RFID que pudesse ser razoavelmente integrado ao processo de fabricação de fraldas.

O design que eles criaram pode ser incorporado na camada inferior de uma fralda ta­pica. O pra³prio sensor lembra uma gravata borboleta, cujo meio consiste em um chip RFID ta­pico que conecta os dois tria¢ngulos da gravata borboleta, cada um feito a partir do pola­mero super absorvente de hidrogel, ou SAP.

Normalmente, o SAP éum material isolante, o que significa que não conduz corrente. Mas quando o hidrogel fica molhado, os pesquisadores descobriram que as propriedades do material mudam e o hidrogel se torna condutor. A condutividade émuito fraca, mas ésuficiente para reagir a qualquer sinal de ra¡dio no ambiente, como os emitidos por um leitor de RFID. Essa interação gera uma pequena corrente que liga o chip do sensor, que age como uma etiqueta RFID ta­pica, aprimorando e enviando o sinal de ra¡dio de volta ao leitor com informações - nesse caso, que a fralda estãomolhada.

Os pesquisadores descobriram que, adicionando uma pequena quantidade de cobre ao sensor, eles poderiam aumentar a condutividade do sensor e, portanto, o alcance no qual a etiqueta pode se comunicar com um leitor, a mais de 1 metro de distância.

Para testar o desempenho do sensor, eles colocaram uma etiqueta nas camadas inferiores das fraldas do tamanho de recanãm-nascidos e enrolaram cada fralda em torno de uma boneca em tamanho natural, que encheram de águasalgada cujas propriedades condutoras eram semelhantes aos fluidos corporais humanos. Eles colocaram os bonecos a várias distâncias de um leitor de RFID, em várias orientações, como deitado ou sentado. Eles descobriram que o sensor especa­fico que eles projetaram para caber em fraldas do tamanho de recanãm-nascidos foi capaz de ativar e se comunicar com um leitor a até1 metro de distância quando a fralda estava totalmente molhada.

Sen prevaª que um leitor RFID conectado a  Internet possa ser colocado no quarto de um bebaª para detectar fraldas molhadas; nesse momento, ele podera¡ enviar uma notificação ao telefone ou computador de um cuidador de que énecessa¡ria uma alteração. Para pacientes geria¡tricos que também podem se beneficiar de fraldas inteligentes, ela diz que pequenos leitores de RFID podem atéser conectados a dispositivos auxiliares, como bengalas e cadeiras de rodas, para captar os sinais de uma etiqueta.

Esta pesquisa foi apoiada em parte pela Softys sob o Programa de Ligação da Indústria do MIT.