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Os pesquisadores da Queen Mary University e da University of Sussex usaram materiais inspirados na gastronomia molecular para criar dispositivos vestíveis inteligentes que superaram dispositivos semelhantes em termos de sensibilidade à tensão. Eles integraram o grafeno em algas marinhas para criar microcápsulas nanocompostas para eletrônicos epidérmicos altamente sintonizáveis e sustentáveis. Quando montadas em redes, as minúsculas cápsulas podem registrar medições musculares, respiratórias, de pulso e de pressão arterial em tempo real com altíssima precisão.
Atualmente grande parte da pesquisa em sensores baseados em nanocompósitos está relacionada a materiais não sustentáveis. Isso significa que esses dispositivos contribuem para o desperdício de plástico quando não estão mais em uso. Um novo estudo, publicado em 28 de junho na Materiais funcionais avançadosmostra pela primeira vez que é possível combinar conceitos de gastronomia molecular com materiais biodegradáveis para criar tais dispositivos que não são apenas ecologicamente corretos, mas também têm o potencial de superar os não sustentáveis.
Os cientistas usaram algas marinhas e sal, dois materiais muito usados na indústria de restaurantes, para criar cápsulas de grafeno compostas por uma camada sólida de algas marinhas/gel de grafeno envolvendo um núcleo de tinta de grafeno líquido. Esta técnica é semelhante à forma como os restaurantes com estrelas Michelin servem cápsulas com uma camada sólida de algas marinhas/compota de framboesa envolvendo um núcleo de compota líquida.
Ao contrário das cápsulas de gastronomia molecular, porém, as cápsulas de grafeno são muito sensíveis à pressão; assim, quando espremidas ou comprimidas, suas propriedades elétricas mudam drasticamente. Isso significa que eles podem ser utilizados como sensores de deformação altamente eficientes e podem facilitar a criação de dispositivos de pele vestíveis inteligentes para medições biomecânicas e de sinais vitais de alta precisão e em tempo real.
Dimitrios Papageorgiou, professor de Ciência de Materiais na Queen Mary University of London, disse: “Ao introduzir uma fusão inovadora de arte culinária e nanotecnologia de ponta, aproveitamos as propriedades extraordinárias de microcápsulas de grafeno de algas marinhas recém-criadas que redefinem o possibilidades de eletrônicos vestíveis. Nossas descobertas oferecem uma estrutura poderosa para os cientistas reinventarem tecnologias vestíveis nanocompostas para diagnósticos de saúde de alta precisão, enquanto nosso compromisso com materiais recicláveis e biodegradáveis está totalmente alinhado com a inovação ambientalmente consciente.”
Esta pesquisa agora pode ser usada como um modelo por outros laboratórios para entender e manipular as propriedades de detecção de tensão de materiais semelhantes, levando o conceito de tecnologias vestíveis baseadas em nano a novos patamares.
O impacto ambiental dos resíduos plásticos teve um efeito profundo em nossos meios de subsistência e há uma necessidade de futuros eletrônicos epidérmicos baseados em plástico tenderem a abordagens mais sustentáveis. O fato de essas cápsulas serem feitas com materiais recicláveis e biodegradáveis pode impactar a maneira como pensamos sobre os dispositivos sensores vestíveis e o efeito de sua presença.
O Dr. Papageorgiou disse: “Também estamos muito orgulhosos do esforço colaborativo entre o grupo do Dr. Conor Boland da Universidade de Sussex e meu grupo da Queen Mary University of London, que alimentou esta pesquisa inovadora. Esta parceria exemplifica o poder da colaboração científica, trazendo juntam diversos conhecimentos para ultrapassar os limites da inovação.”
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