De nouveaux capteurs sportifs pourraient aider à prévenir les mauvais appels des arbitres

Par American Chemical Society14 mars 2023

Selon les chercheurs, les travaux pourraient également ouvrir la voie à l'exploration d'autres applications des nanogénérateurs dans le sport.

If you tuned in to the latest Super Bowl, you saw firsthand the crucial role that a referee's decisions play in determining the outcome of the game. Slow-motion replays and close-watching eyes help, but a new sensor technology could soon provide a more reliable tool for officials. According to a recent study published in ACS Applied Nano Materials, researchers have created a hybrid nanogenerator sensor that is self-powered and could improve the accuracyHow close the measured value conforms to the correct value." data-gt-translate-attributes="[{"attribute":"data-cmtooltip", "format":"html"}]">précision des appels et améliorer le processus d'entraînement des boxeurs et des joueurs de cricket.

La généralisation des capteurs et leur simplicité croissante ont ouvert de nouvelles possibilités dans le monde du sport. Ces capteurs peuvent fournir des informations détaillées aux arbitres, entraîneurs et joueurs, mais pour que cela soit pratique, ils doivent être compacts, autonomes et rentables.

Deux technologies bien adaptées à cela sont les nanogénérateurs triboélectriques (TENG) et les nanogénérateurs piézoélectriques (PENG). Les deux fonctionnent en convertissant l'énergie mécanique en énergie électrique, mais de manière différente.

Un capteur hybride alimenté par un nanogénérateur, illustré au-dessus d'une règle, pourrait aider à améliorer les performances et le gameplay en boxe et en cricket. Crédit : ACS Applied Nano Materials, 2023, DOI : 10.1021/acsanm.2c04731

Lorsqu'ils sont combinés en un seul nanogénérateur hybride, leurs défauts individuels peuvent être atténués, mais ces dispositifs n'ont jusqu'à présent pas trouvé de nombreuses applications pratiques. Ainsi, Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda et Sushmee Badhulika de l'Indian Institute of Technology ont voulu créer un capteur alimenté par un nanogénérateur hybride qui pourrait être utilisé pour surveiller les performances réelles en boxe et en cricket.

Pour fabriquer leur capteur, les chercheurs ont créé des nanofibres à partir d'oxyde de zinc-titane modifié au lithium. Ceux-ci étaient recouverts de cuivre, d'un type spécial de ruban adhésif et d'autres films présentant certaines caractéristiques pour créer un TENG ou un PENG. Le PENG était monté sur une batte de cricket et les souches d'un guichet - utilisé de la même manière que les bases du baseball américain. Si la balle touchait les capteurs, elle produisait une tension qui pouvait être utilisée pour déterminer un appel.

Lorsqu'il est utilisé pendant l'entraînement, il fournit des données correspondant à la précision et à la puissance du swing, avec un temps de réponse d'environ 0,02 seconde. Ensuite, ils ont combiné ce PENG avec un TENG pour créer un nanogénérateur hybride, dont quatre ont ensuite été montés sur différentes parties d'un sac de boxe. Les appareils distinguaient les six différents types de coups de poing utilisés en boxe, ainsi que la vitesse de chacun, donnant au joueur et à son entraîneur des informations sur son style. Les chercheurs affirment que ces travaux pourraient ouvrir la voie à l'exploration d'autres applications des nanogénérateurs dans le sport.

Référence : "Piezo/Triboelectric Nanogenerator from Lithium-Modified Zinc Titanium Oxide Nanofibers to Monitor Contact in Sports" par Nishat Kumar Das, Om Priya Nanda et Sushmee Badhulika, 2 février 2023, ACS Applied Nano Materials.DOI : 10.1021/acsanm.2c04731

L'étude a été financée par l'Organisation de développement de la recherche pour la défense (DRDO).