Deze sportsensoren kunnen ‘bad calls’ tegengaan en spelers helpen tijdens trainingen

Als je de meest recente Super Bowl hebt gezien, weet je hoe belangrijk de beslissing van een scheidsrechter is voor de uitkomst van een wedstrijd. Herhalingen in slow motion en goed kijkende ogen helpen, maar een nieuwe sensortechnologie zou op een dag kunnen dienen als een nog betrouwbaarder hulpmiddel voor ambtenaren. Onderzoekers rapporteren in ACS toegepaste nanomaterialen hebben een zelfaangedreven, hybride nanogeneratorsensor ontwikkeld die zou kunnen helpen om nauwkeuriger te bellen en boksers en cricketspelers in staat te stellen efficiënter te oefenen.

Naarmate sensoren minder gecompliceerd en alomtegenwoordiger worden, hebben hun toepassingen zich uitgebreid naar de sportwereld, waar ze gedetailleerde analyses kunnen bieden aan scheidsrechters, coaches en spelers. Maar deze sensoren moeten klein, zelfaangedreven en relatief goedkoop zijn om haalbaar te zijn. Twee hiervoor geschikte technologieën zijn tribo-elektrische nanogeneratoren (TENG’s) en piëzo-elektrische nanogeneratoren (PENG’s).

Beide werken door mechanische energie om te zetten in elektrische energie, zij het op verschillende manieren. Wanneer ze worden gecombineerd tot één hybride nanogenerator, kunnen hun individuele tekortkomingen worden verzacht, maar deze apparaten hebben tot nu toe niet veel praktische toepassingen gevonden. Dus wilden Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda en Sushmee Badhulika van het Indian Institute of Technology een sensor maken die wordt aangedreven door een hybride nanogenerator die kan worden gebruikt om real-life prestaties in boksen en cricket te volgen.

Om hun sensor te vervaardigen, creëerden de onderzoekers nanovezels van met lithium gemodificeerd zinktitaniumoxide. Deze werden gelaagd met koper, een speciaal soort tape en andere films met bepaalde kenmerken om een ​​TENG of PENG te creëren. De PENG was gemonteerd op een cricketbat en de stronken van een wicket – op dezelfde manier gebruikt als de honken in het Amerikaanse honkbal.

Als de bal in contact kwam met de sensoren, produceerde hij een spanning die kon worden gebruikt om een ​​oproep te bepalen. Bij gebruik tijdens de training leverde het gegevens op die overeenkomen met de nauwkeurigheid en kracht van de swing, met een responstijd van ongeveer 0,02 seconden. Vervolgens combineerden ze deze PENG met een TENG om een ​​hybride nanogenerator te maken, waarvan er vier op verschillende delen van een bokszak werden gemonteerd.

De apparaten maakten onderscheid tussen de zes verschillende soorten stoten die in het boksen worden gebruikt, evenals de snelheid van elk, waardoor een speler en zijn coach informatie krijgen over hun stijl. De onderzoekers zeggen dat dit werk de weg zou kunnen banen voor het verkennen van andere toepassingen voor nanogeneratoren in de sport.