Uma pele eletrônica tão sensível quanto pele de crocodilo

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/03/2023

O sensor de pressão omnidirecional elástico foi inspirado na incrível sensibilidade da pele do crocodilo.
[Imagem: POSTECH]

Sensível como pele de crocodilo

Embora um crocodilo não passe nenhuma imagem de sensibilidade, sua "carapaça" esconde um órgão sensorial incrivelmente sofisticado e sensível.

É por isso que eles passam a maior parte do tempo submersos, tirando proveito da notável capacidade de sentir pequenas ondas e detectar a direção de suas presas.

Esse órgão sensorial é composto de saliências hemisféricas dispostas em um padrão repetitivo, com dobradiças enrugadas entre elas. Quando o crocodilo move seu corpo, as dobradiças se deformam, enquanto a parte sensorial permanece inalterada por deformações mecânicas, permitindo que o crocodilo mantenha um nível excepcional de sensibilidade a estímulos externos enquanto nada ou caça debaixo d'água.

Pesquisadores da Universidade Pohang de Ciência e Tecnologia, na Coreia do Sul, conseguiram agora replicar artificialmente essa sensibilidade, desenvolvendo um sensor de pressão elástico adequado para uma ampla gama de dispositivos vestíveis, com diversas aplicações na área pessoal e na robótica.

A inovação mereceu a capa da revista onde a pesquisa foi publicada.
[Imagem: POSTECH]

Sensor de pressão biomimético

A equipe imitou a estrutura e a função do órgão sensorial do crocodilo desenvolvendo um sensor de pressão que é altamente elástico.

A invenção foi viabilizada por um polímero elastomérico hemisférico, ao qual foram adicionadas delicadas rugas, contendo nanofios de diversos tamanhos.

Graças a essa estrutura fina e enrugada em sua superfície, o sensor consegue manter uma alta sensibilidade à pressão mesmo quando submetido a deformações significativas. Na presença da força mecânica que ele deve detectar, a estrutura enrugada se desdobra, reduzindo o estresse na área hemisférica, que é a responsável pela detecção da pressão aplicada. Essa redução de tensão permite que o sensor preserve sua sensibilidade à pressão mesmo sob deformações.

Como resultado, o novo sensor apresenta uma sensibilidade excepcional à pressão, mesmo quando esticado até 100% em uma direção e 50% em duas direções diferentes - os sensores comuns perdem sensibilidade quando submetidos a deformações mecânicas mínimas. Além disso, os protótipos superaram todos os sensores de pressão atualmente disponíveis.

"Ele pode ser usado para diversas aplicações, como sensores de pressão de próteses, pele eletrônica de robótica leve, realidade virtual, realidade aumentada e interfaces humano-máquina," disse o professor Kilwon Cho, coordenador da equipe.

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