Próteses híbridas de membro superior: interfaces entre o design de moda e os têxteis inteligentes para a reconfiguração de experiências afetivas

Abstract

Ao derivar de um interesse pelas próteses manufaturadas pela impressão 3D, na qualidade de peças vestíveis, como discurso estético do próprio corpo – e motivados pelo fenómeno que é o crescente número de amputados no mundo, comparado à ínfima parcela detentora de próteses responsivas - esta pesquisa surge da indagação: o imbricamento entre o Design de Moda com a Engenharia Têxtil, pode gerar novas soluções para o uso de membros protéticos, que atendam a diligência em questão? Assim, a estratégia metodológica adotada foram estudos exploratórios e investigação-ação, dado que se pretendeu analisar o que está a ser desenvolvido nas áreas supracitadas, com aplicabilidades no segmento da Tecnologia Assistiva. Isto posto, foi desenvolvida uma estrutura 3D vestível e modular, integrada na prótese, que corporifica o membro protético por meio do Design de Moda. Por outro lado, foi desenvolvido um sistema de feedback com significativa incorporação de materiais e dispositivos têxteis, composto por um sensor de pressão e um sensor de temperatura que capturam estímulos empregues num aperto de mão. Por sua vez, um sistema de electroestimulação, também incorporando elementos têxteis, informa o “utilizador” que o aperto de mão está a decorrer. Ao encontro do exposto, o sensor de pressão têxtil teve como material ativo as nanoplacas de grafeno, e o elétrodo de electroestimulação têxtil, a prata. Os supracitados têxteis inteligentes foram desenvolvidos e validados quanto às suas características estruturais, morfológicas, físico-químicas e elétricas. O sensor de pressão com 5% de material ativo no tecido foi escolhido por apresentar menor coeficiente de variação e maior sensibilidade, e o elétrodo feito no substrato de malha, foi escolhido por apresentar a melhor relação entre conforto sensorial e impedância elétrodo-pele. Os sensores foram inseridos no referido sistema e testados com amputados e não-amputados. Como principais resultados podemos concluir que o sistema desenvolvido emite estímulos (informação) de fácil compreensão e pode contribuir para promover uma melhor comunicação dos utentes com o seu ambiente, e consigo mesmo. Enquanto perspetivas futuras, pretende-se analisar a integração do sistema de feedback desenvolvido na peça modular desenvolvida, mas através de um estudo de aprendizagem a longo prazo.

Deriving from an interest in prostheses manufactured by 3D printing, as wearable parts standing for an aesthetic discourse of the body itself – and motivated by the phenomenon that is the growing number of amputees in the world, compared to the tiny portion that has responsive prostheses- this research arises from the question: can the intersection between Fashion Design and Textile Engineering generate new solutions for the use of prosthetic limbs, which meet the purpose described? Thus, the methodological strategy adopted were exploratory studies and action research, given that it was intended to analyze what is being developed in the aforementioned areas, with applicability in the Assistive Technology segment. That said, a wearable and modular 3D structure was developed, integrated with the prosthesis, which embodies the prosthetic limb through Fashion Design. On the other hand, a feedback system with relevant textile devices was also developed, consisting of a pressure sensor and a temperature sensor that capturethe force and temperature used in a handshake, and in turn, by a system of electrostimulation also based on textiles, informs the “user” that the handshake is taking place. In line with the above, the textile pressure sensor has graphene nanoplates as its active material, and the textile electrostimulation electrode uses silver. The aforementioned smart textiles were developed and validated in terms of their structural, morphological, physical-chemical and electrical characteristics. The pressure sensor with 5% active material in the fabric was chosen because it had the lowest coefficient of variation and greatest sensitivity, and the electrode made of mesh substrate was chosen because it had the best relationship between sensory comfort and electrode-skin impedance. The sensors were inserted into that system and tested with amputees and non-amputees. As main results, we can conclude that the developed system provides information that is easy to understand and can contribute to promoting better communication between users and their surroundings, and with themselves. As a future perspective, it is intended to analyze the integration of the developed feedback system to the developed modular part through a long-term use study.