Os acessórios inteligentes são cada vez mais comuns, dos anéis aos relógios que monitorizam os sinais vitais aos que agora até já têm câmaras e microfones. No entanto, alguns acessórios ainda não receberam o toque inteligente. E esses foram o alvo de investigadores da Universidade de Washington (UW), que apresentaram o Thermal Earring, ou seja, uns brincos sem fios, que monitorizam continuamente a temperatura do lóbulo da orelha do utilizador e que se revelaram promissores na monitorização de sinais de stress, alimentação, exercício e ovulação.
O protótipo dos brincos inteligentes tem o tamanho e o peso de um pequeno clipe de papel e tem uma bateria com duração de 28 dias. Um clipe magnético prende um sensor de temperatura à orelha do utilizador, enquanto outro sensor fica pendurado cerca de 2,5 cm abaixo dele para estimar a temperatura ambiente.
Brincos que podem ainda ser personalizado com desenhos de moda feitos de resina (na forma de uma flor, por exemplo) ou com uma pedra preciosa, sem afetar negativamente a sua precisão.
Os investigadores publicaram os seus resultados na revista Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.
“Uso um smartwatch para monitorizar a minha saúde pessoal, mas descobri que muitas pessoas pensam que os smartwatches não estão na moda ou são volumosos e desconfortáveis”, refere a coautora Qiuyue (Shirley) Xue, uma estudante de doutoramento da UW. “Eu também gosto de usar brincos, por isso começámos a pensar nas coisas únicas que podemos obter do lóbulo da orelha. Descobrimos que a deteção da temperatura da pele no lóbulo, em vez de na mão ou no pulso, era muito mais precisa. Também nos deu a opção de ter parte do sensor pendurado para separar a temperatura ambiente da temperatura da pele.”
A criação de um dispositivo suficientemente pequeno para passar por brincos, mas suficientemente robusto para que os utilizadores só tenham de o carregar de poucos em poucos dias, representou um desafio de engenharia. “É um equilíbrio complicado”, refere Yujia (Nancy) Liu, que era aluna de mestrado do departamento de engenharia elétrica e informática da UW. “Normalmente, se quisermos que a energia dure mais tempo, devemos ter uma bateria maior. Mas, nesse caso, sacrificamos o tamanho. Torná-la sem fios também exige mais energia.”
A equipa tornou o consumo de energia do brinco tão eficiente quanto possível, criando simultaneamente espaço para um chip Bluetooth, uma bateria, dois sensores de temperatura e uma antena.
Já que a temperatura contínua do lóbulo da orelha não foi amplamente estudada, a equipa explorou também potenciais aplicações para orientar a investigação futura. Em cinco pessoas com febre, a temperatura média do lóbulo da orelha aumentou 5,92 graus Celsius em comparação com as temperaturas de 20 pessoas saudáveis, sugerindo o potencial do brinco para a monitorização contínua da febre.
“Na medicina, monitorizamos frequentemente a febre para avaliar a resposta ao tratamento – para ver, por exemplo, se um antibiótico está a funcionar numa infeção”, refere o coautor Mastafa Springston, instrutor clínico no Departamento de Medicina de Emergência da Faculdade de Medicina da UW. “A monitorização a longo prazo é uma forma de aumentar a sensibilidade da captação de febres, uma vez que estas podem subir e descer ao longo do dia.”
Enquanto a temperatura corporal central costuma permanecer relativamente constante fora da febre, a temperatura do lóbulo da orelha varia mais, apresentando vários novos usos para os brincos térmicos. Em pequenos testes de prova de conceito, o brinco detetou variações de temperatura relacionadas com a alimentação, o exercício e o stress. Quando testado em seis utilizadores em repouso, a leitura do brinco variou, em média, 0,32 C, colocando-o dentro do intervalo de 0,28 C a 0,56 C necessário para a ovulação e rastreio do período.
“Os wearables atuais, como o Apple Watch e o Fitbit, têm sensores de temperatura, mas fornecem apenas uma temperatura média para o dia, e as leituras de temperatura dos pulsos e das mãos são demasiado ruidosas para monitorizar a ovulação”, afirma Xue. “Por isso, queríamos explorar aplicações únicas para o brinco, sobretudo aplicações que pudessem ser atrativas para as mulheres e para quem se preocupa com a moda.”
Brincos para outros usos
Embora os investigadores tenham encontrado várias potenciais aplicações promissoras para os brincos térmicos, as suas descobertas são preliminares, uma vez que o foco estava na gama de utilizações potenciais. Precisam de mais dados para treinar os seus modelos para cada caso de utilização e de testes mais completos antes de o dispositivo poder ser utilizado pelo público.
Para futuras iterações do dispositivo, Xue está a trabalhar para integrar a monitorização do ritmo cardíaco e da atividade. Também está interessada em alimentar o dispositivo com energia solar ou energia cinética proveniente do balanço do brinco.
“Eventualmente, quero desenvolver um conjunto de joias para monitorização da saúde”, afirma. “Os brincos detetariam a atividade e os parâmetros de saúde, como a temperatura e o ritmo cardíaco, enquanto um colar poderia servir para monitorizar eletrocardiogramas para obter dados mais eficazes sobre a saúde do coração.”
