> FocusUnimore > numero 11 – gennaio 2021
Secondo un recente rapporto dell’Istat – Istituto nazionale di statistica nel 2018 in Italia hanno perso la vita in incidenti stradali 219 ciclisti e 612 pedoni, in gran parte nelle ore notturne o in presenza di scarsa illuminazione.
Da queste premesse ha preso il via un progetto, con Unimore capofila, che mira alla realizzazione di prototipi di capi di abbigliamento sportivo innovativi, con integrati sistemi tecnologici di tipo ottico e sensoristico, per connettere la persona che li indossa con l’ambiente circostante.
L’ambito per il quale We Light – Wearable Lighting for Smart Apparel (https://www.welight.info/), questo il nome del progetto, vuole proporre soluzioni, è dunque legato all’impiego di tecnologie di sicurezza in ambito sportivo.
Questo specifico campo di applicazione, quello dei dispositivi indossabili (wearable), ha oggi un mercato del valore di 37.1 miliardi di dollari, che si prevede possa crescere al 2027 con un ritmo del 15.9 per cento all’anno.
Il progetto di ricerca, finanziato dai fondi POR-FESR della Regione Emilia-Romagna, ha lo scopo primario di garantire una maggiore sicurezza a chi pratica sport su strada, in particolare ciclisti e runners.
Il team multidisciplinare coinvolto, coordinato dal Centro interdipartimentale En&Tech di Unimore, è formato da Mister Smart Innovation, INFN TT-Lab, Enea Cross-Tech e CNR Imamoter. Le aziende coinvolte nella validazione dell’idea progettuale sono E.S.T.E. S.r.l., Biometrica S.r.l., C.A.T. Progetti S.r.l. e mHealth Technologies S.r.l.
I capi progettati saranno dotati di dispositivi elettronici, sorgenti luminose e sensori, in grado di rispondere alle condizioni dell’ambiente esterno, mediante un monitoraggio personalizzato dei parametri di luminosità, umidità e temperatura.
Il set di sensori inseriti del dispositivo indossabile sarà inglobato in un supporto progettato con modelli 3D che deve tener conto dell’ergonomia di chi dovrà indossarlo, della necessità di garantire all’atleta un’esperienza di allenamento customizzato sulle proprie esigenze e della stretta relazione con le condizioni ambientali esterne.
La Prof.ssa Rita Gamberini, coordinatrice del progetto, commenta così il lavoro svolto finora dai partner: “Il gruppo ha dimostrato la propria capacità di integrazione ed interazione fin dalle prime fasi di scrittura della proposta. La collaborazione è poi continuata nel rispetto del Gantt definito e, soprattutto, dei momenti, numerosi e cruciali, di scambio di informazioni e risultati parziali, per un proseguimento delle attività efficace e funzionale al raggiungimento degli ambiziosi risultati prefissati, rispettando le specifiche competenze.”
En&Tech, oltre al coordinamento del progetto, si occupa delle attività di scelta dei materiali, testing e verifica sul prototipo del capo d’abbigliamento smart: queste attività sono curate dalla Prof.ssa Monia Montorsi.
Mister Smart Innovation, laboratorio del Tecnopolo Bologna CNR, si occupa principalmente dell’implementazione delle fibre ottiche diffusive e relative sorgenti luminose (laser o led). Il laboratorio CNR-Imamoter è delegato allo sviluppo dell’elettronica di controllo di sorgenti luminose e sensori. Sempre in tema di hardware, al laboratorio Enea Cross-Tech spetta l’analisi delle soluzioni di integrazione, in ottica ergonomica, dell’elettronica, delle fibre ottiche, delle batterie e dei sensori nel capo d’abbigliamento prodotto da We Light. Per quanto riguarda il software, il TT-Lab di INFN si sta occupando di sviluppare l’infrastruttura di calcolo che gestirà l’elaborazione e la presentazione dei dati raccolti dai sensori di cui è equipaggiato il capo tecnico.
È molto importante, inoltre, la collaborazione con le imprese incluse nel progetto che stanno supportando lo sviluppo della componente elettronica del wearable (E.S.T.E. S.r.l.), lo studio del posizionamento dell’alimentazione (E.S.T.E. S.r.l. e mHealth Tecnologies S.r.l.), l’elaborazione dei dati biometrici (Biometrica S.r.l. e mHealth Tecnologies S.r.l.) ed il processo di sviluppo e realizzazione del prodotto finito (C.A.T. Progetti S.r.l.).
Ad oggi le sfide ancora aperte all’interno del progetto riguardano la modalità di filatura delle fibre ottiche all’interno del capo di abbigliamento o, in alternativa, lo studio di cuciture o tasche apposite in grado di accoglierle al fine di massimizzarne la resa ottica e con l’obiettivo di un possibile scale-up industriale del prototipo in uscita dal progetto.
Le principali criticità riguardano la compatibilità tra la struttura delle fibre e il processo di filatura che richiede la possibilità la possibilità di piegatura, lavaggio e stiratura.
“Oltre alle fisiologiche difficoltà che fanno parte della ricerca – continua la coordinatrice del progetto – è forte e condivisa da ogni componente del team di lavoro la volontà di andare oltre il termine naturale del progetto We Light. Più si va avanti nel percorso che porta allo sviluppo di un prototipo testato ed affidabile, più si ha la sensazione che l’obiettivo continui a spostarsi più in là”.
Le potenzialità della tecnologia wearable sono infinite e spesso ancora inesplorate. Le stesse fibre ottiche integrate nel capo sensorizzato di We Light, se opportunamente funzionalizzate, potrebbero avere un futuro nel mondo della moda o in quello dei trasporti (per indumenti di sicurezza per la segnalazione di personale al lavoro in ambienti come aeroporti, centri di smistamento, navi, portaerei).
“Con We Light – conclude la Prof.ssa Gamberini – stiamo contribuendo ad aprire una nuova strada nel settore fashion, tanto rilevante per l’impatto economico nella nostra Regione, con l’obiettivo di arricchirlo di soluzioni hi-tech che possono essere utilizzate sia per rispondere a specifiche esigenze tecniche, sia per offrire opportunità per fantasiose soluzioni estetiche, grazie all’integrazione di diverse competenze di imprese e centri di ricerca della Rete Alta Tecnologia della Regione Emilia Romagna”.
Il Centro Interdipartimentale En&Tech (www.enetech.unimore.it) è promosso dal Dipartimento di Scienze e Metodi dell’Ingegneria (DISMI) e dal Dipartimento di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche (FIM) di Unimore, ed è diretto dal prof. Enrico Radi. La Prof.ssa Rita Gamberini fa parte del Consiglio del Centro.
Il Centro fa parte della Rete dell’Alta Tecnologia/Hi-Technology Network (HTN) della Regione Emilia-Romagna ed opera sulle Piattaforme Tecnologiche: Edilizia e Costruzioni, Energia, ICT. En&Tech inoltre è attivo nei 7 Clust-ER della Regione Emilia Romagna: Clust-ER Agrifood, Clust-ER Build, Clust-ER Greentech, Clust-ER Create, Clust-ER Health, Clust-ER Innovate, Clust-ER Mech.
Gli ambiti di ricerca in cui è impegnato il Centro Interdipartimentale sono: tecniche e metodologie per la valutazione delle proprietà termo fisiche, chimico fisiche e strutturali dei materiali e dei componenti edilizi; piattaforme di home e building automation, sistemi per illuminazione domestica ad alta efficienza energetica; prototipi tecnico-sperimentali per la conversione efficiente dell’energia negli edifici in ambito fotovoltaico di terza generazione, eolico, rigenerazione, cogenerazione a combustibile metallico.