Pele eletrônica alimentada por suor serve como interface homem-máquina

Pesquisadores desenvolveram pele eletrônica (e-skin) que é aplicada diretamente sobre a pele real. Feito de borracha macia e flexível, ele pode ser incorporado a sensores que monitoram informações como frequência cardíaca, temperatura corporal, níveis de açúcar no sangue e subprodutos metabólicos que são indicadores de saúde, bem como sinais nervosos que controlam os músculos. Ele faz isso sem a necessidade de uma bateria, pois funciona apenas com células de biocombustível alimentadas por um dos resíduos do próprio corpo.

O suor humano contém níveis muito elevados do lactato químico, um composto gerado como subproduto de processos metabólicos normais, especialmente pelos músculos durante o exercício. As células de combustível embutidas na e-skin absorvem esse lactato e o combinam com o oxigênio da atmosfera, gerando água e piruvato, outro subproduto do metabolismo. À medida que operam, as células de biocombustível geram eletricidade suficiente para alimentar sensores e um dispositivo Bluetooth semelhante ao que conecta um telefone ao som do carro, permitindo que a e-skin transmita leituras de seus sensores sem fio.

Embora a comunicação de campo próximo seja uma abordagem comum para muitos sistemas de e-skin sem bateria, ela só pode ser usada para transferência de energia e leitura de dados em uma distância muito curta. A comunicação Bluetooth consome mais energia, mas é uma abordagem mais atraente com conectividade estendida para aplicações médicas e robóticas práticas.

Conceber uma fonte de energia que pudesse funcionar com suor não foi o único desafio na criação da e-skin. Também precisava durar muito tempo com alta intensidade de energia com degradação mínima. As células de biocombustível são feitas de nanotubos de carbono impregnados com um catalisador de platina/cobalto e uma malha composta contendo uma enzima que degrada o lactato. Eles podem gerar uma saída de energia contínua e estável (até vários miliwatts por centímetro quadrado) durante vários dias no suor humano.

Os próximos passos são desenvolver uma variedade de sensores que podem ser incorporados na e-skin para que possam ser usados ​​para várias finalidades. Além de ser um biossensor vestível, pode ser uma interface homem-máquina – os sinais vitais e as informações moleculares coletadas usando essa plataforma podem ser usadas para projetar e otimizar próteses de próxima geração.