Il existe de nombreux cas connus où la fatigue excessive d'un travailleur industriel a provoqué un accident, des blessures et même conduit à une catastrophe de proportions importantes. De nombreux experts estiment que la série d'explosions dans une raffinerie du Texas en 2005, l'accident nucléaire de la centrale nucléaire de Tchernobyl et l'accident de la centrale nucléaire de Three Mile Island ont été en partie déclenchés par la fatigue des employés.
Compte tenu des conséquences potentiellement dangereuses de l'épuisement physique, de nombreuses recherches se concentrent actuellement sur le développement d'un appareil compact d'enregistrement des données physiques des travailleurs: fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, transpiration et contraction musculaire.
Un groupe de chercheurs italiens a pris ce problème au sérieux. Ils ont présenté le développement d'un appareil portable capable de mesurer discrètement la fréquence respiratoire de l'utilisateur, qui peut être l'un des indicateurs clés du degré de stress mental et de fatigue. En mesurant le rythme respiratoire, on peut également tirer des conclusions quant à savoir si une personne est dans des conditions stressantes, telles que froid excessif, chaleur, hypoxie, douleur et inconfort.
Un groupe de "scientifiques italiens".
"Nous pensons que la surveillance de l'état physiologique des travailleurs pendant le processus de travail peut être essentielle pour prévenir les accidents du travail et améliorer la qualité du travail et la sécurité des travailleurs." - dit Daniela Lo Presti, l'un des développeurs de l'appareil.
Comment ça fonctionne
L'appareil est un système sensoriel qui comprend deux bandes élastiques, dont l'une est portée juste en dessous de la poitrine et l'autre autour de l'abdomen. Les sangles flexibles, fabriquées à partir d'une matrice de silicone souple et d'une fibre optique, s'adaptent parfaitement à la poitrine de l'utilisateur tout en respirant. Ces capteurs fonctionnent comme des jauges de contrainte optiques (ils enregistrent les écarts résultant de diverses déformations d'objets). Lorsqu'une personne inhale, le diaphragme se soulève et l'abdomen se rétracte, de sorte que le capteur flexible situé sur la poitrine s'étire. À l'inverse, lors de l'expiration, la poitrine se rétrécit, l'estomac revient à sa position normale et le transducteur thoracique se contracte.
Les capteurs ont été testés sur 10 volontaires qui ont effectué des tâches qui simulent des conditions de travail réelles, incl. squats, mouvements latéraux des bras et soulever des objets du sol. Les résultats étaient prometteurs et ont montré que des capteurs flexibles peuvent estimer de manière fiable la fréquence respiratoire, fournissant des mesures similaires à celles des moniteurs de respiration standard. Les chercheurs ont également constaté que leur capteur pouvait être déformé jusqu'à 2,5% de sa longueur d'origine.
La conception présente plusieurs atouts, notamment l'ajustement du capteur au corps de l'utilisateur. Cependant, actuellement, le système de capteurs doit être connecté à un dispositif de traitement de signal à fibre optique volumineux. D'autres groupes de recherche s'efforcent de rendre ces appareils plus petits et moins chers. «Dès que des pipettes de grande capacité et petites seront disponibles, nous déplacerons notre technologie vers un système plus compact et portable qui peut être facilement utilisé dans le monde réel.
Liste de références:
- Tocco JD et al.Un système portable basé sur des capteurs flexibles pour une surveillance respiratoire discrète en milieu de travail // IEEE Sensors Journal. 2020. [Ressource électronique]. URL: ieeexplore.ieee.org/document/9250546
- Des capteurs portables et flexibles détectent la fatigue des travailleurs [ressource électronique]. URL: Spectrum.ieee.org/tech-talk/biomedical/devices/flexible-wearable-sensors-detect-workers-fatigue