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Robótica

Pele eletrônica com bluetooth é alimentada pelo suor

Redação do Site Inovação Tecnológica - 23/04/2020

Pele eletrônica com bluetooth é alimentada pelo suor
Além de não precisar de baterias, a pele eletrônica transmite os dados sem fios.
[Imagem: You Yu et al. - 10.1126/scirobotics.aaz7946]

Pele eletrônica alimentada pelo suor

Uma nova pele eletrônica - uma rede de sensores flexível que pode ser colada sobre a pele - simplificou enormemente a tarefa de coletar dados sobre a saúde e até mesmo monitorar os sinais nervosos que controlam nossos músculos.

A grande inovação é que o dispositivo dispensa baterias e qualquer outra forma de suprimento externo de eletricidade: Ele retira a energia de que precisa para funcionar do próprio suor da pessoa.

O suor humano contém níveis muito altos de lactato, um composto químico gerado como subproduto de processos metabólicos normais, especialmente pelos músculos durante sua movimentação. Biocélulas de combustível ultraminiaturizadas, incorporadas na pele eletrônica, absorvem esse lactato e o combinam com o oxigênio da atmosfera, gerando eletricidade e liberando como resíduo apenas água e piruvato, que é outro subproduto do metabolismo.

As células de biocombustíveis são fabricadas de nanotubos de carbono impregnados com um catalisador de platina e cobalto e uma malha contendo uma enzima que decompõe o lactato. Além de gerar uma potência contínua e estável - até vários miliwatts por centímetro quadrado -, elas são bastante duráveis, com os protótipos operando durante vários dias.

As biocélulas geram eletricidade suficiente para alimentar os sensores e um circuito Bluetooth semelhante aos usados para conectar o celular ao aparelho de som do carro, permitindo que a pele eletrônica transmita os dados dos sensores para qualquer aparelho.

"Embora a comunicação de campo próximo seja uma abordagem comum para muitos sistemas de pele eletrônica sem bateria, ela só pode ser usada para transferência de energia e leitura de dados a uma distância muito curta. A comunicação Bluetooth consome mais energia, mas é uma abordagem mais atraente, com conectividade estendida para aplicações médicas e robóticas práticas," disse o professor Wei Gao, do Instituto de Tecnologia da Califórnia.

Pele eletrônica com bluetooth é alimentada pelo suor
As biocélulas de combustível são as grandes estrelas da tecnologia.
[Imagem: You Yu et al. - 10.1126/scirobotics.aaz7946]

Monitorar a saúde e próteses

A pele eletrônica como um todo é feita de borracha macia e flexível, na qual são incorporados sensores que monitoram informações como frequência cardíaca, temperatura corporal, níveis de açúcar no sangue e subprodutos metabólicos que são indicadores de saúde ou de estresse, por exemplo.

A equipe agora pretende aprimorar os sensores para demonstrar a funcionalidade da pele eletrônica.

"Nós queremos que este sistema seja uma plataforma. Além de ser um biossensor vestível, ele pode ser uma interface homem-máquina. Os sinais vitais e as informações moleculares coletadas usando esta plataforma podem ser usados para projetar e otimizar as próteses da próxima geração," disse Gao.

Bibliografia:

Artigo: Biofuel-powered soft electronic skin for multiplexed and wireless sensing
Autores: You Yu, Joanna Nassar, Changhao Xu, Jihong Min, Yiran Yang, Adam Dai, Rohan Doshi, Adrian Huang, Yu Song, Rachel Gehlhar, Aaron D. Ames, Wei Gao
Revista: Science Robotics
Vol.: 5, Issue 41, eaaz7946
DOI: 10.1126/scirobotics.aaz7946






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