Eletrônico biocompatível dissolve-se na água após o uso

Redação do Site Inovação Tecnológica - 07/07/2025

Princípio de operação e do processo de biodegradação de uma célula de memória de alto desempenho.
[Imagem: KIST]

Dispositivo eletrônico transitório inteligente

A bioeletrônica - eletrônicos flexíveis e biocompatíveis para criar implantes médicos inteligentes - deu um novo salto qualitativo, rumando para uma nova geração de sensores implantados no corpo, adesivos inteligentes usados na pele, dispositivos descartáveis de monitoramento da saúde e muito mais.

Um novo material polimérico mostrou-se capaz não apenas de prover um armazenamento de dados de alto desempenho, como também a capacidade de degradar-se completamente em poucos dias quando imerso em água - e em um pouco mais de tempo no ambiente úmido do corpo.

O material é biocompatível e estável o suficiente para implantação no corpo humano, e o início da sua degradação pode ser controlado ajustando a espessura e a composição da sua camada protetora. Uma vez dissolvida a camada protetora, o circuito eletrônico se degrada naturalmente na água em aproximadamente três dias, sem deixar nenhum resíduo.

Sua capacidade de desaparecer no corpo sem a necessidade de remoção cirúrgica pode reduzir significativamente o desconforto dos pacientes e os custos com saúde.

Mas é uma tecnologia que não se limita a dispositivos médicos implantáveis, podendo ser usada em quaisquer aplicações descartáveis, dispositivos de armazenamento de dados ecológicos e ferramentas de reconhecimento de uso único. Além disso, é uma abordagem que não vem agravar o crescente problema do lixo eletrônico.

Uma demonstração passo a passo mostrando como o dispositivo, colocado em uma folha verde, se dissolve completamente na água em 72 horas.
[Imagem: KIST]

Eletrônica eficiente e biocompatível

Já existem dispositivos eletrônicos que se dissolvem na água, mas a tecnologia até agora apresentava baixa capacidade de armazenamento de dados, desempenho limitado e uma grande vulnerabilidade à deformação mecânica repetida, algo que qualquer coisa implantada no corpo humano deve suportar por longos períodos.

Para superar essas dificuldades, Jaehyoung Ko e colegas do Instituto de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul (KIST) projetaram uma nova estrutura molecular chamada PCL-TEMPO, combinando TEMPO [(2,2,6,6-tetrametilpiperidin-1-il)oxil], que é uma molécula orgânica funcional capaz de armazenar informações elétricas, com PCL (policaprolactona), um polímero biodegradável. Isto permite que tanto o armazenamento de sinais elétricos quanto a degradação natural sejam alcançados em um único sistema molecular.

Um primeiro protótipo de memória feito com este material apresentou excelente discriminação de sinal, distinguindo entre os estados ligado e desligado (ou 0 e 1) ao longo de um milhão de ciclos, o que é muito bom para circuitos eletrônicos transientes, com tempo de vida curto. A memória também reteve os dados armazenados de forma confiável por mais de 10.000 segundos.

Além disso, o dispositivo não apresentou degradação após mais de 250 ciclos de gravação e apagamento ou após ser dobrado mais de 3.000 vezes - uma combinação excepcional de durabilidade e desempenho para um dispositivo eletrônico orgânico.

"Este feito é tecnologicamente significativo, marcando o primeiro exemplo de integração de autodestruição física em um dispositivo de memória orgânica de alto desempenho," disse o professor Sangho Cho. "No futuro, pretendemos transformá-lo em um 'dispositivo eletrônico transitório inteligente', incorporando capacidades de autorreparação e fotorresponsividade, acelerando a comercialização da bioeletrônica de última geração e dispositivos ecologicamente corretos."

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