Sensores semelhantes à pele ajudam a aprimorar o AISkin

Um grupo de pesquisadores da Universidade de Toronto desenvolveram sensores superelásticos, transparentes e autoalimentados que ajudarão a desenvolver a pele iônica artificial. O sensor é capaz de registrar as sensações complexas da pele humana, que foi uma das grandes barreiras para o desenvolvimento de uma pele artificial semelhante à real. 

A nova tecnologia está sendo chamada de AISkin, e os pesquisadores acreditam que a nova tecnologia será importante em eletrônicos vestíveis, cuidados pessoais de saúde e robótica. 

O laboratório do professor Xinyu Liu está trabalhando nas áreas inovadoras de pele iônica e robótica macia.

“Por ser hidrogel, é barato e biocompatível — você pode aplicar na pele sem nenhum efeito tóxico. Também é muito adesivo e não cai, por isso há muitos caminhos para esse material”, de acordo com o professor Liu.

O AISkin é adesivo e consiste em duas folhas de substâncias elásticas com cargas opostas. Essas substâncias são conhecidas como hidrogéis. Os pesquisadores sobrepõem íons negativos e positivos para criar uma “junção de detecção” na superfície do gel.

A junção de detecção funciona sempre que o AISkin é submetido a tensão, umidade ou mudanças de temperatura, que causam movimentos controlados de íons através dele. Esses podem então ser medidos como sinais elétricos, como tensão ou corrente. 

“Se você olhar para a pele humana, como sentimos o calor ou a pressão, nossas células neurais transmitem informações por meio de íons – não é tão diferente de nossa pele artificial”, diz Liu.

O AISkin é resistente e elástico.

Binbin Ying é um doutorando visitante da McGill University e está liderando o projeto no laboratório de Liu. 

De acordo com Ying, “Nossa pele humana pode esticar cerca de 50%, mas nossa AISkin pode esticar até 400% de seu comprimento sem quebrar”. 

Os pesquisadores publicaram suas descobertas em Horizontes Materiais.

O novo AISkin pode levar ao desenvolvimento de certas tecnologias, como Fitbits semelhantes à pele, capazes de medir vários parâmetros corporais. Outras tecnologias incluem um touchpad adesivo que pode aderir à superfície da sua mão. 

“Pode funcionar para atletas que procuram medir o rigor de seu treinamento, ou pode ser um touchpad vestível para jogar”, de acordo com Liu.

A tecnologia também pode medir o progresso feito na reabilitação muscular. 

“Se você colocasse esse material na luva de um paciente reabilitando a mão, por exemplo, os profissionais de saúde seriam capazes de monitorar seus movimentos de flexão dos dedos”, diz Liu.

A tecnologia também pode desempenhar um papel no campo da robótica leve, ou robôs flexíveis feitos de polímeros. Um dos usos pode ser com garras robóticas macias que manuseiam objetos delicados dentro das fábricas.

Os pesquisadores esperam que o AISkin seja integrado a robôs macios para medir dados, como a temperatura dos alimentos ou a pressão necessária para manusear certos objetos.

O laboratório agora trabalhará no avanço do AISkin e na diminuição do tamanho dos sensores. Capacidades de biossensor serão adicionadas ao material, o que permitirá medir biomoléculas em fluidos corporais. 

“Se avançarmos ainda mais nesta pesquisa, isso pode ser algo que colocamos como um 'atadura inteligente'”, diz Liu. “A cicatrização de feridas requer respirabilidade, equilíbrio de umidade – a pele iônica parece o próximo passo natural.”