Engenheiros do Texas Desenvolvem Sensor de Pressão Macio Inovador, Eliminando Problemas de Sensibilidade em Dispositivos Vestíveis

A tecnologia de sensoriamento médico avançou significativamente nos últimos anos, com o desenvolvimento de dispositivos vestíveis capazes de monitorar pulso, função cerebral, biomarcadores no suor e muito mais. No entanto, existe um grande problema com os sensores de pressão vestíveis atuais: até mesmo a menor quantidade de pressão, algo tão leve quanto uma camisa de manga comprida apertada sobre o sensor, pode comprometer sua precisão.

Solução Inovadora: Abordagem Híbrida de Sensoriamento

Engenheiros da Universidade do Texas resolveram esse problema que atormentava a área há anos. Eles o fizeram inovando uma abordagem híbrida de sensoriamento inédita, que permite ao dispositivo possuir propriedades dos dois tipos predominantes de sensores em uso hoje.

"O campo de sensores de pressão flexíveis é extremamente concorrido, e após duas décadas atingimos um gargalo porque ninguém conseguia resolver o trade-off entre pressão e sensibilidade", afirmou Nanshu Lu, professora associada no Departamento de Engenharia Aeroespacial e Mecânica de Engenharia. "Este é o primeiro sensor capaz de aproveitar um novo modo híbrido para suportar pressão sem uma decadência significativa na sensibilidade."

Como Funcionam os Sensores de Pressão Macios Atuais

Os sensores de pressão macios atuais são geralmente compostos por três camadas — uma camada sensora deformável intercalada entre um par de eletrodos. Esses sensores geralmente se enquadram em duas categorias: piezo-capacitivos e piezo-resistivos.

A equipe de Lu utilizou um nanocompósito condutor e altamente poroso como camada sensora e adicionou uma camada isolante extra ao sensor, o que lhe conferiu capacidades de ambos os tipos de sensores. Essa nova sensoriamento híbrido é o que permite que ele suporte melhor a pressão.

"À medida que aplicamos pressão externa, a sensibilidade cai, mas permanece no mesmo nível de outros sensores sob pressão zero", explicou Lu.

O Pioneirismo em Tatuagens Eletrônicas

Lu há muito tempo é pioneira neste campo de sensoriamento, principalmente através de sua tecnologia de tatuagem eletrônica — uma série de dispositivos tão leves e elásticos que podem ser colocados sobre o coração, o cérebro ou o músculo por longos períodos com pouco ou nenhum desconforto.

Aplicações Futuras: Pele Eletrônica para Robótica e Muito Mais

Agora, ela está trabalhando em maneiras de permitir que o material do sensor seja envolvido em quase qualquer objeto, conferindo-lhe a sensibilidade da pele humana. A aplicação mais óbvia é envolvê-lo em mãos e dedos robóticos para dar-lhes a capacidade de reconhecer objetos pelo toque. Mas há muitas outras possibilidades. "As aplicações podem ser ilimitadas", disse Lu. "A pele eletrônica elástica pode ser envolvida em quase qualquer objeto."