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Fazer uma tatuagem eletrônica não vai doer

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/10/2019

Fazer uma tatuagem eletrônica não vai doer
A tatuagem eletrônica é impressa por vaporização diretamente na pele.
[Imagem: Nick Williams/Duke University]

Eletrônicos impressos na pele

Circuitos eletrônicos que possam ser impressos e tatuagens eletrônicas que possam ser aplicadas diretamente sobre a pele parecem ter dado o passo que faltava para se tornarem práticas.

"Ao longo dos anos, tem havido uma série de trabalhos de pesquisa prometendo esses tipos de 'eletrônicos totalmente impressos', mas a realidade é que o processo de fato envolve retirar a amostra várias vezes para assá-la, lavá-la ou aplicar materiais de revestimento nela. O nosso é o primeiro material em que a realidade corresponde à percepção do público [do que é um eletrônico impresso]", disse o professor Aaron Franklin, da Universidade Duke, nos EUA.

O avanço começou com a sintetização de uma nova tinta contendo nanofios de prata, que pode ser usada para impressão em qualquer substrato, a baixas temperaturas, usando uma impressora jato de tinta modificada.

O circuito impresso tem a forma de uma película fina, que mantém sua condutividade sem qualquer processamento adicional. Depois de impressa, a tinta fica seca em menos de dois minutos e mantém seu alto desempenho elétrico mesmo depois de suportar uma tensão de flexão de 50% mais de mil vezes.

Fazer uma tatuagem eletrônica não vai doer
Esta é a demonstração da funcionalidade da tinta condutora, aqui usada para acender um LED.
[Imagem: Nick Williams/Duke University]

Curativo eletrônico personalizado

A equipe então usou sua impressora especial para aplicar, além da sua tinta condutora, outros componentes, para criar transistores funcionais - uma tira semicondutora de nanotubos de carbono, duas linhas de nanofios de prata e uma camada dielétrica não-condutora de um material bidimensional, o nitreto de boro hexagonal.

Tudo é impresso diretamente, sem qualquer substrato. E, apesar ser necessário esperar que cada camada seque completamente antes de aplicar a próxima, para evitar a mistura de materiais, tudo pode ser feito a baixa temperatura, sem precisar colocar o braço no forno para que o circuito eletrônico impresso seque.

"Ninguém pensou que uma tinta aerolizada, especialmente para o nitreto de boro, apresentasse as propriedades necessárias para fabricar eletrônicos funcionais sem ficar assando por pelo menos uma hora e meia," disse Franklin. "Mas não apenas conseguimos fazê-lo funcionar, como mostramos que assá-lo por duas horas após a impressão não melhora seu desempenho. Foi o melhor possível, apenas usando nosso processo de impressão no local".

A equipe agora está pensando nas aplicações práticas.

"Imagine criar bandagens sob medida que contenham componentes eletrônicos como biossensores, onde uma enfermeira poderia simplesmente ir até uma estação de trabalho e digitar quais recursos seriam necessários para um paciente específico. Esse é o tipo de capacidade que a impressão sob demanda pode ajudar a impulsionar," disse Franklin.

Bibliografia:

Artigo: Silver nanowire inks for direct-write electronic tattoo applications
Autores: Nicholas X. Williams, Steven Noyce, Jorge A. Cardenas, Matthew Catenacci, Benjamin J. Wiley, Aaron D. Franklin
Revista: Nanoscale
Vol.: 30
DOI: 10.1039/c9nr03378e

Artigo: Flexible, Print-in-place 1D-2D Thin-film Transistors Using Aerosol Jet Printing
Autores: Shiheng Lu, Jorge A. Cardenas, Robyn Worsley, Nicholas X. Williams, Joseph B. Andrews, Cinzia Casiraghi, Aaron D. Franklin
Revista: ACS Nano
DOI: 10.1021/acsnano.9b04337






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