Pele artificial super flexível e transparente

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/10/2011

Os pesquisadores garantem que sua pele artificial consegue detectar deste o toque de um dedo até a pressão de um elefante equilibrando-se em uma única pata.
[Imagem: Steve Fyffe/Stanford]

Sensível, transparente e flexível

Cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, criaram uma das mais versáteis peles artificiais já fabricadas até hoje.

Com um projeto extremamente simples, o material poderá ser usado da área biomédica até a robótica.

O primeiro avanço está em uma flexibilidade incomparável, que permite que o material seja esticado repetidamente até o dobro do seu tamanho e retorne à dimensão original sem apresentar rugas e sem variações em seu funcionamento.

A segunda melhoria está em uma sensibilidade muito maior, capaz de detectar desde um leve toque até pesos na faixa das toneladas - os pesquisadores falam na pressão de um elefante equilibrando-se em uma única pata.

E estas duas características funcionam em conjunto, ou seja, a função de sensor funciona tanto se a pele estiver sendo esticada quanto se ela estiver sendo comprimida como uma esponja.

Finalmente, a nova pele artificial é transparente, permitindo aplicações em próteses artificiais, robótica e até em um novo tipo de tela sensível ao toque, que use materiais mais baratos e mais robustos.

Nanomolas

Darren Lipomi e seus colegas usaram nanotubos de carbono dispostos de forma a funcionarem como molas.

Os nanotubos em uma suspensão líquida são espalhados sobre uma fina camada de silicone. Durante sua pulverização, os nanotubos tendem a se aglomerar em formatos totalmente aleatórios.

Um primeiro puxão faz com que eles se alinhem no sentido do esticamento. Quando o silicone é solto, voltando à sua dimensão original, os nanotubos se contorcem, formando as "nanomolas".

O mesmo procedimento pode ser repetido em qualquer direção.

"Depois de termos feito essa espécie de pré-esticamento dos nanotubos, eles se comportam como molas e podem ser esticados sucessivas vezes, sem qualquer alteração de formato," garante a professora Zhenan Bao, coordenadora da pesquisa.

Funcionamento sensorial

As nanomolas de nanotubos dão à pele artificial a capacidade de esticamento e retorno à dimensão original sem rugas, além da condutividade elétrica.

Mas, para que possa ser chamada realmente de pele artificial, ela precisa se transformar em um sensor totalmente autocontido.

A capacidade sensorial é obtida usando duas camadas do silicone com nanotubos, orientadas para que as camadas pulverizadas de nanotubos fiquem face-a-face, separadas apenas por uma fina camada de um outro tipo de silicone, menos resistente, mas ainda mais flexível.

Essa camada interna armazena cargas elétricas de forma muito parecida com uma bateria. Quando o silicone recebe uma pressão, essa camada interna é comprimida, alterando a quantidade de carga elétrica que ela consegue armazenar.

Essa mudança é detectada pelos dois filmes de nanotubos de carbono, que funcionam como os terminais positivo e negativo de uma bateria. Basta então monitorar esses dois "terminais" para detectar a alteração de pressão.

Aplicações da pele artificial

A equipe da Dra. Bao já havia criado uma "super pele artificial", com sensibilidade superior à da pele humana.

Mas esta nova abordagem é mais simples, dispensando toda a eletrônica e a alimentação elétrica - e, além disso, tem uma capacidade sensorial muito superior.

Entre as possíveis aplicações de sua pele artificial, os pesquisadores listam telas e monitores, interfaces, células solares, bandagens, sensores biomédicos, biofeedback, dispositivos médicos implantáveis e robôs.

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