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Eletrônica

Circuitos eletrônicos impressos na pele saem com água quente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/10/2020

Circuitos eletrônicos impressos na pele saem com água quente
Os primeiros protótipos não são esteticamente agradáveis, mas a equipe afirma que poderá fazê-los menores e mais caprichados.
[Imagem: Ling Zhang/Penn State/Harbin Institute of Technology]

Sensor impresso na pele

As peles e tatuagens eletrônicas já reagem à dor como a pele humana, mas agora será possível usá-las sem sentir dor nenhuma.

Ling Zhang e colegas dos EUA e da China criaram circuitos eletrônicos que podem ser impressos sobre a pele e depois retirados apenas lavando-os com água morna - e eles saem inteiros, podendo ser reaproveitados.

"Apresentamos uma técnica de fabricação simples, mas universalmente aplicável, com o uso de uma nova camada auxiliar de sinterização para permitir a impressão direta de sensores no corpo," disse Zhang.

A sinterização é um processo metalúrgico usado em larga escala, incluindo a fabricação de circuitos eletrônicos flexíveis, mas ele normalmente exige temperaturas de pelo menos 300 ºC - mesmo a chamada "sinterização a frio" chega aos 120 ºC.

Para permitir tirar proveito da sinterização e não queimar a pele, a equipe usou uma camada auxiliar que permitiu efetuar o processo a temperatura ambiente.

A camada auxiliar de sinterização é composta por uma pasta de álcool polivinílico - principal ingrediente das máscaras faciais removíveis - e carbonato de cálcio. A camada reduz a aspereza da superfície de impressão e permite a formação de uma camada ultrafina de padronagens metálicas flexíveis, que podem se dobrar e esticar sem perder as capacidades eletromecânicas.

Um soprador de ar - na verdade um secador de cabelo ligado em temperatura fria - é utilizado para remover a água que é usada como solvente na tinta, deixando o circuito pronto sobre a pele em poucos minutos.

Circuitos eletrônicos impressos na pele saem com água quente
A tatuagem eletrônica sai com água quente.
[Imagem: Ling Zhang et al. - 10.1021/acsami.0c11479]

Tatuagem eletrônica que sai no banho

A equipe demonstrou sensores capazes de capturar e monitorar de forma precisa e contínua a temperatura, umidade, níveis de oxigênio no sangue e batimentos cardíacos. Os sensores corporais também foram conectados a uma rede sem fios para demonstrar o monitoramento dos sinais em tempo real.

O circuito flexível é bastante robusto, resistindo por vários dias, desde que a pessoa tome banho frio - basta um banho quente para removê-lo da pele.

"E ele pode ser reciclado, uma vez que a remoção não danifica o dispositivo," contou o professor Huanyu Cheng, da Universidade da Pensilvânia. "E, o mais importante, a remoção também não danifica a pele. Isso é especialmente importante para pessoas com pele sensível, como idosos e bebês. O dispositivo pode ser útil sem ser um fardo extra para quem o usa ou para o meio ambiente."

Agora a equipe planeja ajustar a tecnologia para aplicações específicas, começando por uma rede de sensores no corpo capaz de monitorar os sintomas específicos associados à covid-19.

Bibliografia:

Artigo: Wearable Circuits Sintered at Room Temperature Directly on the Skin Surface for Health Monitoring
Autores: Ling Zhang, Hongjun Ji, Houbing Huang, Ning Yi, Xiaoming Shi, Senpei Xie, Yaoyin Li, Ziheng Ye, Pengdong Feng, Tiesong Lin, Xiangli Liu, Xuesong Leng, Mingyu Li, Jiaheng Zhang, Xing Ma, Peng He, Weiwei Zhao, Huanyu Cheng
Revista: ACS Applied Materials & Interfaces
Vol.: 12, 40, 45504-45515
DOI: 10.1021/acsami.0c11479





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