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Lighting Lactate_12 Maggio

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Lighting Lactate_12 Maggio

  1. 1. Lighting Lactate HUMAN BATTERY Preparato per: Troy Nachtigall, Andrea Spatari Preparato da: 1,5KgROAD 12 Maggio 2014
  2. 2. Obiettivo Monitorare lo sforzo muscolare in atto durante l’attività fisica, allo scopo di controllare con più efficienza il proprio corpo e prevenire dolori muscolari, segnalando il passaggio dalla respirazione aerobica alla respirazione anaerobica. 1Controllo: monitoraggio dell’attività fisica (sia da soli che da parte di terzi); 2Prevenzione: evitare dolori muscolari; 3Sicurezza: senso di tranquillità durante lo svolgimento dell’attività fisica; 4Deresponsabilizzazione: il controllo non richiede più particolari competenze o attenzioni; 5Concretezza: lo sforzo fisico diventa visibile e questo può essere un incentivo a migliorare le proprie prestazioni; 6Condivisione: i propri limiti e i propri miglioramenti sono condivisi con gli altri; 7Piacevolezza: la sicurezza e il controllo sono ottenuti tramite un oggetto semplice e non invasivo; 8Autonomia: l’oggetto è alimentato con il proprio corpo e per questo può essere utilizzato in ogni luogo; Benefici
  3. 3. Target Questo prodotto può essere molto utile a diverse tipologie di persone: 1Persone che desiderano controllare l’andamento delle proprie prestazioni durante un allenamento pianificato nel tempo; Atleti, Squadre in preparazione, Persone fuori forma 2Persone che non possono affaticarsi durante l’attività fisica; Anziani, Persone in fase di riabilitazione, Persone in situazioni estreme 3Persone che si occupano della forma fisica di altre persone; Allenatori, Personal trainer, Medici
  4. 4. E’un indice che determina il massimo livello di sforzo fisico oltre il quale l’organismo accumula acido lattico e ioni H+ nel sangue e nei muscoli. Rappresenta il punto massimo in cui si attiva il meccanismo anaerobico cioè quel punto di separazione fra esercizio moderato ed intenso. Oltre questo punto la produzione di CO2, la ventilazione (cioè la respirazione al minuto) ed il livello di acido lattico prodotto, crescono rapidamente. Conoscere la propria soglia anaerobica è avere a disposizione un parametro importante per programmare gli allenamenti. Rappresenta quindi la soglia minima di intensità in grado di provocare l’accumulo di lattato. Tanto più è alta tanto maggiore sarà la velocità a cui l’atleta riuscirà a esercitarsi senza accumulare acido lattico. Sotto la soglia anaerobica il meccanismo aerobico o ossidativo richiede ossigeno per ossidare i substrati energetici che sono glicogeno/glucosio, acidi grassi. Tramite la glicolisi il glucosio del sangue e quello nel muscolo vengono trasformati in un altra molecola, il Piruvato, che va nel mitocondrio e la contrazione del muscolo continua attraverso la produzione di ATP aerobica. Al di sopra della soglia anaerobica la produzione di ATP è compromessa e il piruvato diventa acido lattico, perciò la fatica insorgerà in tempi molto rapidi. La vera causa, però, del bruciore dell’affaticamento è l’accumulo di ioni idrogeno H+ nell’ambiente contrattile del muscolo, mentre il lattato tampona l’acidità nelle cellule (dovuta proprio agli H+), accettando H+ nella sua struttura. Pertanto l’accumulo di lattato nelle cellule è in realtà un evento che diminuisce il bruciore. Respirazione Anaerobica
  5. 5. Joseph Wang e il suo team hanno creato una cella biocarburante che utilizza un enzima lattato-ossidasi (LOx) nell’anodo per ossidare il lattato in piruvato. Un catodo, basato su particelle di platino (Pt) riduce l’ossigeno presente. Wang e il suo team hanno testato le cellule su soggetti umani, stampando queste celle biocarburanti come tatuaggi temporanei applicandoli sul corpo di individui durante l’attivià fisica. Da questi test è risultato che la potenza prodotta durante l’attività fisica variava da 5 a 70μW cm-2, a seconda del livello di forma fisica degli individui. Wang suggerisce che la cella di biocarburanti potrebbe essere accoppiata a un dispositivo per accumulare l’energia. “Si può immaginare un utente in grado di indossare continuamente il tatuaggio e generare energia, che sarà catturata nel dispositivo di accumulo anch’esso indossabile. Nel corso del tempo, l’energia immagazzinata può essere utilizzata per alimentare altri dispositivi.” Aspetti Tecnologici
  6. 6. Applicazioni Abbiamo pensato di applicare la tecnologia utilizzata per i tattoo temporanei a un tessuto con cui realizzare un oggetto indossabile per l’attività fisica. Combianando questa tecnologia a dei led possiamo rendere l’utente consapevole della propria soglia anaerobica. Led bianco alta luminosità diametro: 3mm intensità luminosa: 800 mcd tensione: 3,0 V tensione inversa: 5,0 V corrente: 20mA potenza: 0,06 W Dimensioni medie canottiera: 98cm girovita - 60cm altezza 98 x 60 = 5880 cm² = 0,58 m² Quanti led possono accendersi sulla canottiera grazie all’enegia prodotta dal lattato? 5μW x 5880 cm²= 29400μWcm-2 29400μW= 0,0294W non si accende neanche un led! Sarebbe necessario 1,2 m² di tessuto per avere abbastanza potenza. Il primo led si accende tra i 10μW e gli 11μW 70μW x 5880 cm²= 411600μWcm-2 0,4116 W : 0,06W = 6,8 Led potenza generata dal corpo umano: dai 5 ai 70 μW ogni cm²

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