Descoberta do sensor de pressão suave resolve os gargalos mais desafiadores dos campos

A tecnologia de detecção médica deu grandes passos nos últimos anos, com o desenvolvimento de dispositivos vestíveis que podem rastrear pulso, função cerebral, biomarcadores no suor e muito mais. No entanto, há um grande problema com os sensores de pressão vestíveis existentes:mesmo a menor quantidade de pressão, algo tão leve quanto uma camisa de manga comprida apertada sobre um sensor, pode desviá-los do caminho.

Os engenheiros do Texas resolveram esse problema, que vem incomodando o campo há anos. E eles fizeram isso inovando uma primeira abordagem de detecção híbrida que permite que o dispositivo possua propriedades dos dois tipos predominantes de sensores em uso hoje.

O campo de sensores de pressão flexíveis está extremamente cheio e, depois de duas décadas, chegamos a um gargalo porque ninguém conseguia resolver o dilema entre pressão e sensibilidade", disse Nanshu Lu, professor associado do Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica. o primeiro sensor capaz de alavancar um novo modo híbrido para suportar a pressão sem uma queda significativa na sensibilidade."

Os sensores de pressão suave hoje são geralmente feitos de três camadas - uma camada de detecção deformável entre um par de eletrodos. Esses sensores geralmente se enquadram em uma das duas categorias - piezo-capacitivo e piezo-resistivo.

A equipe de Lu utilizou um nanocompósito eletricamente condutor e altamente poroso como camada de detecção e adicionou uma camada isolante extra ao sensor, o que lhe deu recursos de ambos os tipos de sensores. Esta nova detecção híbrida é o que lhe permite resistir melhor à pressão.

“À medida que aplicamos pressão externa, a sensibilidade cai, mas ainda está no mesmo nível de outros sensores com pressão zero”, disse Lu.

Lu tem sido pioneira neste campo de detecção, principalmente por meio de sua tecnologia de tatuagem eletrônica - uma série de dispositivos que são tão leves e extensíveis que podem ser colocados sobre o coração, o cérebro ou o músculo por longos períodos com pouca ou nenhuma desconforto.

Agora ela está trabalhando em maneiras de permitir que o material do sensor seja enrolado em quase qualquer objeto e dar a ele a sensibilidade da pele humana. A aplicação mais óbvia é envolvê-lo em mãos e dedos robóticos para dar a eles a capacidade de reconhecer objetos ao tocá-los. Mas há muitas outras coisas que poderia fazer. "As aplicações podem ser ilimitadas", disse Lu. "E-skin elástico, pode ser enrolado em quase qualquer objeto."