Až bude český astronaut Aleš Svoboda na Mezinárodní vesmírné stanici ISS, oblékne právě tuto technologii. V laboratoři společnosti EGMEDICAL v Brně se tak v těchto dnech odehrává něco, co ještě před několika lety vypadalo jako vzdálená vize. Na figuríně vývojový tým testuje první fyzický prototyp chytrého trička – oděvu, který už brzy nebude jen kusem textilu, ale nosičem desítek senzorů, elektroniky a technologií vycházejících z unikátního výzkumu Masarykovy univerzity.
Vzniká zde ISS T-shirt – chytré tričko, které má sledovat fyziologické parametry člověka a vyhodnocovat jeho stresovou zátěž. Projekt fakulty sportovních studií byl vybrán mezi čtrnáct experimentů, které Ministerstvo dopravy ČR zařadilo do programu pro Mezinárodní vesmírnou stanici ISS.
A nyní přišel důležitý milník. Tým má k dispozici první fyzický prototyp trička se senzory. „Je to pro nás významný posun. Poprvé už nedržíme jen koncept nebo návrh, ale reálné tričko, které má integrovanou technologii. Nejde ještě o finální podobu produktu ani o fázi testování, ale je to důkaz, že jsme se posunuli od myšlenky k fungujícímu zařízení,“ vysvětluje psycholog a vedoucí PR aktivit projektu Radek Šíp.
Od výzkumu stresu k cestě na oběžnou dráhu
Za projektem stojí dlouhodobý výzkum stresu a fyziologických reakcí organismu, kterému se věnuje tým kolem Julie Vašků z fakulty sportovních studií. „Je to součást našeho dlouhodobého výzkumu stresu. Zabýváme se tím, jak stres v organismu vzniká, jak ho měřit a jak mu rozumět. ISS T-shirt je potom praktickým výstupem toho, jak by takové měření mohlo vypadat v reálném světě,“ říká Vašků
Technologie vychází z originálního výzkumu realizovaného na Masarykově univerzitě a pracuje s novým ukazatelem označovaným jako stress entropic load – tedy s hodnotou, která popisuje stresovou zátěž organismu z pohledu jeho energetické a fyziologické rovnováhy. „Samotné měření tepu nebo teploty není ve vesmíru novinkou. Přidaná hodnota našeho řešení je v tom, že propojujeme velké množství různých dat v jednom zařízení. Sledujeme například srdeční aktivitu, dýchání, teplotu, okysličení tkání nebo polohu těla,“ vysvětluje Vašků.
Právě kombinace těchto údajů umožňuje využít matematický model vyvinutý na MU. „Nechtěli jsme vytvořit systém, kde má astronaut pět různých zařízení – hodinky, prsten, další senzory. Každé zařízení má vlastní chybu a ty se mohou navzájem násobit. Chtěli jsme jedno zařízení, které bude sbírat všechna data, která pro náš algoritmus potřebujeme.“
Tričko vzniká díky spolupráci univerzity a průmyslu
Masarykova univerzita není technickou univerzitou, proto byl od začátku klíčový průmyslový partner. Jedním z nich je společnost EGMEDICAL, s. r. o., se kterou tým spolupracuje už řadu let. „S EGMEDICAL spolupracujeme dlouhodobě a je to pro nás strategický partner především v oblasti vývoje nositelných technologií. My jsme přišli s výzkumnou otázkou a potřebou, ale samotné vytvoření elektroniky, senzoriky a technického řešení vyžaduje odborné zázemí, které nám poskytují právě kolegové z průmyslu,“ říká Julie Vašků
Podle Iva Strašila ze společnosti EGMEDICAL je projekt zajímavou výzvou nejen kvůli kosmickému prostředí. „Vyvíjíme elektroniku a medicínskou elektroniku, takže je to jeden z mnoha zajímavých projektů. Samozřejmě je atraktivní pracovat s technologiemi pro vesmír, ale přelomová je především technologie Masarykovy univerzity pro vyhodnocování dat.“
Na vývoji se podílí také společnost s bohatou zkušeností v rámci vesmírného průmyslu a technologií G. L. Electronic, s. r. o. a Vysoká škola báňská – Technická univerzita Ostrava, konkrétně její fakulta elektrotechniky a informatiky, jež bude zodpovědná za čištění dat a jejich další zpracovávání pomocí umělé inteligence.
Více než dvacet senzorů v jednom tričku
Současný prototyp už ukazuje, kam se technologie posouvá. „Na tričku je dohromady více než dvacet různých senzorů. Tento prototyp má například senzory pro měření dýchání a EKG, tedy srdeční aktivity a variability srdeční frekvence,“ popisuje Ivo Strašil. Postupně se budou integrovat také další části systému – například senzory povrchové teploty kůže, teploty tělesného jádra nebo měření okysličení svalů. Součástí trička bude také malá sběrná jednotka, která bude zaznamenaná data ukládat a zpracovávat.
Od Antarktidy až k ISS
Vývoj chytrého trička navazuje na předchozí experimenty týmu. Technologie už byla testována například v extrémních podmínkách Antarktidy. „Na naší stanici v Antarktidě jsme měli v podstatě stejnou technologii, ale v mnohem méně elegantní podobě. Byla to spíš vesta plná kabelů a senzorů s maskou. Dnes jsme se dostali k tomu, že to opravdu vypadá jako tričko,“ říká Julie Vašků. Další fáze projektu budou zahrnovat laboratorní testování, testování při pohybu venku a případně také parabolický let, při kterém se ověřuje chování technologií v podmínkách mikrogravitace.
Česká věda míří do vesmíru
Projekt vznikl v rámci konsorcia CAERPIN (Czech Aerospace Research Institute), které propojuje české univerzity a výzkumné instituce. Je součástí programu Česká cesta do vesmíru za podpory Evropské kosmické agentury ESA.
ISS T-shirt bude součástí vědeckého programu českého astronauta Aleše Svobody, který by, jak nedávno oznámila Vláda ČR, měl v roce 2027 zamířit na ISS. „Aleš Svoboda o projektu ví. V první fázi příprav jeho mise vznikla iniciativa ze strany univerzity, která jeho let podpořila,“ potvrzuje Julie Vašků.
Podle Radka Šípa z výzkumné skupiny MU ale nebude důležitá jen funkce trička. „Velká věc, která nás ještě čeká, je design. Nechceme, aby to bylo jen bílé funkční tričko. Chceme, aby i vypadalo dobře, přeneslo se i na veřejnost – trochu jako olympijská kolekce nebo národní dres. Aby ukazovalo, že na českých univerzitách a ve firmách vzniká špičková věda a technologie.“
Za výsledným tričkem ale není jen samotný vývoj. Je za ním také obrovské množství práce spojené s koordinací projektu, dokumentací a komunikací s ESA. Administrátor projektu Milan Junas ze společnosti G. L. Electronic pomáhá s projektovým řízením a komunikací s Evropskou kosmickou agenturou. „Není to tak, že si řeknete, že chcete něco poslat do vesmíru, a ono to tam poletí. Za tím jsou stohy dokumentů, připomínek, úprav a komunikace. Ta administrativní část je nedílnou součástí celého projektu.“
ISS T-shirt tak není jen chytré tričko. Je symbolem spolupráce vědců, techniků a firem, kteří společně posouvají českou vědu.
Co umí chytré tričko ISS T-shirt?
Na první pohled vypadá jako běžné tričko. Ve skutečnosti ale funguje jako malá mobilní laboratoř, která sleduje, co se děje uvnitř lidského těla.
ISS T-shirt propojují desítky senzorů, které budou v reálném čase zaznamenávat například:
- srdeční aktivitu (EKG) – sleduje činnost srdce a variabilitu srdeční frekvence,
- dýchání – zaznamenává dechovou frekvenci i pohyby hrudníku,
- tělesnou teplotu – sleduje změny povrchové teploty i teplotu tělesného jádra,
- okysličení tkání – vyhodnocuje stav svalů a zásobení kyslíkem,
- polohu těla v prostoru – pomáhá určit, jak organismus reaguje na pohyb a prostředí.
Nasbíraná data následně zpracovává unikátní algoritmus vyvinutý na Masarykově univerzitě, který dokáže vyhodnotit tzv. stress entropic load – ukazatel celkové stresové zátěže organismu.
Cílem není pouze zjistit, zda je člověk ve stresu. Technologie má především pomoci porozumět tomu, jak organismus reaguje na dlouhodobou či intenzivní zátěž a jak dlouho je ještě schopen ji bezpečně zvládat. Chytré triko tak má potenciál využití nejen při vesmírných misích, ale také ve vrcholovém sportu, medicíně a péči o zdraví na Zemi. Uplatnění může najít i v profesích vystavených vysoké fyzické nebo psychické zátěži, jako jsou hasiči, záchranáři nebo letoví dispečeři.
