Pesquisadores de Harvard desenvolvem sensor autoalimentado para robôs macios e roupas inteligentes

Pesquisadores da Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) desenvolveram um termômetro macio, elástico e autoalimentado que pode ser integrado a robôs inteligentes e eletrônicos elásticos. 

A pesquisa foi publicada no Proceedings, da Academia Nacional de Ciências.

Zhigang Suo é um professor Allen E. e Marilyn M. Puckett de Mecânica e Materiais na SEAS e autor sênior do artigo. 

“Desenvolvemos sensores de temperatura macios com alta sensibilidade e tempo de resposta rápido, abrindo novas possibilidades para criar novas interfaces homem-máquina e robôs macios em saúde, engenharia e entretenimento”, disse Suo.

Estrutura do Termômetro

O termômetro tem três partes: um eletrólito, um eletrodo e um material dielétrico que os separa. A interface eletrólito/dielétrico acumula íons, e a interface dielétrico/eletrodo acumula eletrodos. 

Com o desequilíbrio de carga entre os dois, resulta em uma nuvem iônica no eletrólito. Essa nuvem iônica muda de espessura e gera tensão quando a temperatura muda. Enquanto a tensão é sensível à temperatura, é insensível ao alongamento.

Personalizando o Sensor

Yecheng Wang é pós-doutorando na SEAS e primeiro autor do artigo.

“Como o design é tão simples, há muitas maneiras diferentes de personalizar o sensor, dependendo da aplicação”, disse Wang. “Você pode escolher materiais diferentes, organizados de maneiras diferentes e otimizados para tarefas diferentes.”

Os pesquisadores puderam organizar o eletrólito, o dielétrico e o eletrodo em diferentes configurações, o que resultou em quatro designs para o sensor de temperatura. Eles testaram primeiro integrando o sensor em uma pinça macia antes de medir a temperatura de um ovo cozido quente. Os sensores eram mais sensíveis do que os termômetros termoelétricos tradicionais e eram capazes de responder a mudanças de temperatura em 10 milissegundos.

“Demonstramos que esses sensores podem ser pequenos, estáveis ​​e até transparentes”, disse Wang.

O termômetro pode medir temperaturas de até 200 graus Celsius ou até -100 graus Celsius, dependendo de quais materiais são usados. 

“Esta plataforma altamente personalizável pode inaugurar novos desenvolvimentos para permitir e melhorar a internet de tudo e de todos”, disse Suo.