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, esticável e autoalimentado que pode ser integrado a robôs inteligentes e eletrônicos esticáveis.

A pesquisa foi publicada no Proceedings of the National Academy of Sciences.

Zhigang Suo é um professor de Mecânica e Materiais da 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 então muda de espessura e gera voltagem quando a temperatura muda. Embora a voltagem seja sensível à temperatura, é insensível à esticagem.

Personalizando o Sensor

Yecheng Wang é um pesquisador pós-doutoral da SEAS e autor principal do artigo.

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

Os pesquisadores puderam dispor o eletrólito, dielétrico e eletrodo em configurações diferentes, o que resultou em quatro designs para o sensor de temperatura. Eles testaram integrando o sensor a um manipulador macio antes de medir a temperatura de um ovo cozido quente. Os sensores foram mais sensíveis do que os termômetros termoelétricos tradicionais e puderam responder a mudanças de temperatura em 10 milissegundos.

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

O termômetro pode medir temperaturas de até 200 graus Celsius ou tão frias quanto -100 graus Celsius, dependendo dos materiais usados.

“Essa plataforma altamente personalizável pode trazer novos desenvolvimentos para habilitar e melhorar a internet de tudo e todos”, disse Suo.