Introducción
El equipo de investigación, que incluyen a los profesores de ingeniería electrónica e informática, y más de una docena de estudiantes, imaginó un futuro traje espacial que podría controlar la salud de los astronautas y utilizar el calor del cuerpo como fuente de energía. El objetivo principal de los ingenieros es utilizar sensores médicos portátiles para que puedan ser utilizados en futuras misiones espaciales para mantener a los astronautas sanos.
El proyecto de tres años de duración estimada, es financiado (750.000 dólares de subvención) por la NASA y es llevado adelante por el departamento de ingeniería eléctrica e informática de Ingeniería, el Laboratorio de Diseño Electrónico y el Colegio de Ecología Humana, incluyendo el departamento de kinesiología y expertos en diseño de indumentaria y diseño de interiores.
Etapas del proyecto
El proyecto consta de cinco etapas, con varios estudiantes que participan en cada una:
- Desarrollar y probar los biosensores que pueden supervisar los datos vitales de los astronautas, como el ritmo respiratorio o la actividad muscular.
- Crear una red inalámbrica especializada de manera que los biosensores del traje espacial pueden comunicarse entre sí y con una estación espacial.
- El uso de la tecnología de captación de energía y biosensores, mientras que un astronauta se encuentra en el traje espacial.
- Generación de prototipos de hardware y construcción de biosensores y los dispositivos para la captación y almacenamiento de energía.
- La producción de tecnologías para el desarrollo de dispositivos similares a los que se aplican a la atención domiciliaria.
En paralelo los líderes del proyecto e investigadores están trabajando en el protocolo de investigación donde la clara intervención será la utilización de los trajes con las mejoras y se comparará el momento de detección de alteraciones en los astronautas y el impacto en la intervención oportuna sobre la salud de los mimos.
Los ingenieros están utilizando simuladores de campo electromagnético en 3D y un modelo de traje espacial. Debido a que los trajes espaciales reales cuestan 13 millones de dólares, se ha recurrido a la necesidad de reclutar a estudiantes avanzados de las carreras de diseño de indumentaria, ingeniería textil y diseño de interiores.
Se construyó una réplica del traje espacial usado en transbordadores espaciales. La réplica traje está hecho de capas múltiples de material, incluidos tejidos metalizados para modelar las capas con trajes reales que protegen a los astronautas y mantenerlos calientes.
Las baterías son demasiado peligrosas para colocar en un ambiente rico en oxígeno de un traje espacial, por lo que el equipo está desarrollando nuevos métodos de captación de energía. Estos métodos utilizan la diferencia de temperatura entre el calor del cuerpo y el traje espacial y es captada por dispositivos electrónicos dentro del traje espacial y almacenada.
Sumado a los problemas de comunicación y de energía en el espacio es que los cuerpos de los astronautas también cambian en el espacio. La masa muscular y disminución de la densidad ósea y la visión de un astronauta puede cambiar. Por eso se está trabajando con con expertos en kinesiología, y un equipo de estudiantes para desarrollar sensores que los astronautas pueden utilizar para medir su salud y predecir la aparición de fatiga, por ejemplo. Los estudios han implicado tareas simuladas, tales como subir escaleras o recoger muestras de rocas, mientras se usan los sensores y los dispositivos desarrollados por el equipo de la Universidad Estatal de Kansas.
Algunos de estos sensores de red de área corporal portátiles incluyen:
- Sensores electromiográficos para monitorear la actividad muscular.
- Acelerómetros para medir el movimiento.
- Sensores de oximetría de pulso para medir la saturación de oxígeno en la sangre y el ritmo cardíaco.
- Cinturones para medir el ritmo de la respiración.
Los ingenieros también están desarrollando maneras para que estos sensores se comuniquen entre sí en el traje y en un centro espacial que transmite la información a la estación espacial.
Comentarios
Desde hace años investigadores de todo el mundo están trabajando en comprender sobre los cambios en la fisiología humana y lo que le sucede a una persona a medida que es expuesta a los cambios de gravedad. No es una empresa sencilla a la que se han embarcado, sin embargo, este proyecto es un buen ejemplo de cómo, al hablar del espacio, todo tiene que ser repensado, tanto los elementos humanos como los elementos no humanos. Estos tipos de proyectos, desde el punto de vista académico, son sumamente útiles para el desarrollo de los profesionales en formación y abre las puertas a la comunidad educativa a participar en proyectos de ingeniería con gran impacto global.
♦ Resúmen: Dr. Daniel Luna . Jefe del Dpto de Informática Hospital Italiano de Buenos Aires