Pele eletrônica reage à dor como a pele humana

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/09/2020

A inovação foi possível com a integração de três tecnologias que vêm sendo desenvolvidas independentemente.
[Imagem: Ella Maru Studio]

Pele artificial que sente dor

Pesquisadores australianos construíram uma pele artificial eletrônica que reage à dor da mesma forma que a pele humana, abrindo caminho para melhores próteses, robótica mais inteligente e alternativas não invasivas aos enxertos de pele.

O dispositivo imita a resposta de feedback quase instantânea do corpo, reagindo eletronicamente a sensações dolorosas com a mesma velocidade com que os sinais nervosos chegam ao cérebro.

"Nenhuma tecnologia eletrônica foi capaz de imitar de forma realista aquela sensação de dor tão humana - até agora. Nossa pele artificial reage instantaneamente quando a pressão, o calor ou o frio atingem um limiar doloroso. É um passo crítico rumo ao futuro desenvolvimento de sistemas sofisticados de feedback que precisamos para viabilizar próteses verdadeiramente inteligentes e robótica inteligente," disse o professor Madhu Bhaskaran, da Universidade RMIT.

Além do protótipo de detecção de dor, a equipe também desenvolveu dispositivos que usam eletrônicos extensíveis - que podem esticar e encolher - que podem detectar e responder a mudanças de temperatura e pressão.

Com desenvolvimentos adicionais, a pele artificial extensível também poderá se tornar uma opção para enxertos de pele não invasivos, onde a abordagem tradicional não é viável ou não funciona.

"Precisamos de mais desenvolvimento para integrar esta tecnologia em aplicações biomédicas, mas os fundamentos - biocompatibilidade, elasticidade semelhante à da pele - já estão postos," disse Bhaskaran.

Esquema dos sensores e foto do protótipo (direita).
[Imagem: Md. Ataur Rahman et al. - 10.1002/aisy.202000094]

Como fazer pele eletrônica

A nova pele eletrônica foi possível com a combinação de três tecnologias desenvolvidas pela equipe:

• Eletrônica extensível, ou de esticar, resultante da combinação de materiais óxidos com silício biocompatível, criando circuitos eletrônicos transparentes, inquebráveis e vestíveis tão finos quanto um adesivo - essa tecnologia também é conhecida como tatuagem eletrônica.
• Revestimentos termorresponsivos, ou reativos à temperatura: Películas que se autoajustam em resposta ao calor, 1.000 vezes mais finas do que um fio de cabelo humano.
• Memórias neuromórficas: São células de memória eletrônica conhecidas como memoristores, que imitam a maneira como o cérebro registra e troca informações por meio de sinapses.

O protótipo do sensor de pressão combina componentes eletrônicos extensíveis e células de memória neuromórficas, o sensor de calor reúne os revestimentos reativos à temperatura e as memórias, enquanto o sensor de dor integra todas as três tecnologias.

"Embora algumas tecnologias existentes tenham usado sinais elétricos para imitar diferentes níveis de dor, estes novos dispositivos podem reagir à pressão mecânica real, temperatura e dor, e fornecer a resposta eletrônica correta. Isso significa que nossa pele artificial sabe a diferença entre tocar suavemente um alfinete com o dedo ou se furar acidentalmente com ele - uma distinção crítica que nunca foi alcançada antes eletronicamente," disse o pesquisador Ataur Rahman.

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