Sensor vestível usa nanotecnologia para detectar fadiga ao volante e ajuda a prevenir acidentes
De acordo com dados do Observatório Nacional de Segurança Viária (ONSV), cerca de 90% dos acidentes de trânsito no Brasil são causados por falhas humanas. Dentre os principais motivos que colocam vidas em risco nas estradas estão a desatenção, a fadiga extrema do condutor ou até mesmo acidentes cardiovasculares súbitos. Pensando nisso, pesquisadores desenvolveram um sensor vestível que detecta as sutis ondas de pulso arterial do motorista, por meio de uma pulseira com nanoestruturas em formato de montanha.
Para que os relógios inteligentes (smartwatches) convencionais funcionem adequadamente, suas pulseiras precisam estar bem ajustadas à pele, mas essa pressão constante reduz a precisão dos sensores convencionais na captação dos batimentos. Para solucionar esse obstáculo, a nova tecnologia utiliza uma superfície flexível composta por microestruturas em forma de picos de montanha e micropilares. Essas nanoestruturas servem como pontos de concentração de força, garantindo que a energia mecânica da pulsação seja transferida de forma impecável e convertida em sinais elétricos claros, mesmo sob o aperto da pulseira. Na prática, os testes indicaram que o dispositivo possui uma sensibilidade altíssima e um tempo de resposta ultrarrápido, de apenas 70 milissegundos.
Integrado a um aplicativo de celular via Bluetooth e apoiado por algoritmos de inteligência artificial e aprendizado de máquina, o sistema analisa continuamente a variabilidade da frequência cardíaca do condutor. Com isso, é possível avaliar em tempo real o nível de fadiga ou o risco de um evento cardiovascular adverso, emitindo alertas imediatos. Além disso, aproveitando a conexão com o celular e recursos já presentes em alguns smartwatches, como sensores que identificam o movimento brusco de uma batida, o sistema poderia até mesmo acionar automaticamente serviços de resgate ou contatos de emergência em caso de acidente. Com essa tecnologia, o relógio atua como uma medida de segurança ativa, oferecendo a possibilidade de prevenir e mitigar tragédias nas estradas.
A Figura 1 ilustra o mecanismo de funcionamento e a aplicação deste sistema de monitoramento. A Figura 1(a) mostra de forma esquemática o sistema de monitoramento sem fio vestível, baseado no sensor IETS, para a detecção das ondas de pulso e avaliação da fadiga. A Figura 1(b) detalha a estrutura das camadas do sensor e o seu modelo de circuito equivalente. A Figura 1(c) exibe as microestruturas em forma de montanha, e a Figura 1(d) apresenta a imagem de microscopia eletrônica de varredura (MEV) dos micropilares. Já a Figura 1(e) é uma fotografia de um cenário de teste real com o dispositivo monitorando um motorista. A Figura 1(f) ilustra esquematicamente a vantagem dessa engenharia: à esquerda, mostra como sensores tradicionais perdem área de contato sob pressão, enquanto à direita mostra como as montanhas e pilares otimizam a transferência das ondas do pulso. Por fim, a Figura 1(g) apresenta os resultados da simulação de tensão, comprovando a eficiência dessas microestruturas otimizadas.
Essa inovação evidencia o papel transformador da nanotecnologia no nosso cotidiano. Ao manipular materiais em escala nanométrica, como os nanopilares e as microestruturas montanhosas, os cientistas conseguiram superar uma barreira física que limitava os sensores tradicionais. O resultado é um equipamento minúsculo, vestível na forma de pulseira e quase imperceptível para quem usa, mas poderoso para ler os sinais vitais e, com o seu monitoramento, reduzir a incidência de acidentes por falha humana.
Acesse o artigo para mais informações: Lei, H., Xie, L., Qin, X. et al. Optimized stress transfer interfaces enabled wearable nano-electronics for fatigue driving monitoring. Microsyst Nanoeng 12, 94 (2026). DOI.: https://doi.org/10.1038/s41378-025-01107-x.
