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Os pesquisadores do MIT projetam um "e-skin" sem bateria, com vários sensores sem fio

O e-skin pode ser usado como uma bandagem que envia informações de biomarcadores para um telefone próximo. (Fonte de imagem: MIT.edu)
O e-skin pode ser usado como uma bandagem que envia informações de biomarcadores para um telefone próximo. (Fonte de imagem: MIT.edu)
O novo dispositivo se assemelha a uma bandagem que é feita principalmente de nitreto de gálio e ouro mais várias membranas sensoras. Graças às propriedades piezoelétricas da camada de nitreto de gálio, o e-skin pode transmitir sem fio sinais relacionados a pulso, suor e outros biomarcadores humanos.

Os artigos de desgaste representam uma das indústrias que mais cresce até hoje, com uma receita global estimada em US$380,5 bilhões até 2028. Os sensores alimentados por tecnologia sem fio são agora pequenos o suficiente para serem incluídos em relógios de pulso ou braçadeiras e podem medir vários biomarcadores humanos como concentração de glicose, pressão arterial, freqüência cardíaca, medidas tomadas ao longo do dia, etc. Estes chips ainda requerem uma pequena bateria, mas, num futuro próximo, não haverá necessidade de fontes de energia sintéticas, pois os pesquisadores conseguiram fabricar sensores desgastantes embutidos em uma malha fina que não requer chips ou baterias sem fio.

A mais recente "pele" eletrônica sem fio concebida por um grupo de engenheiros do MIT foi recentemente detalhada na respeitável revista Science. Este e-skin feito de película flexível e semicondutora pode facilmente aderir à pele humana como fita adesiva eletrônica escocesa. Os pesquisadores descobriram que as propriedades piezoelétricas do nitreto de gálio podem permitir que este material atue como transmissor sem fio, bem como sensor, de modo que eles integraram uma fina camada feita com ele na e-skin.

Para aumentar a precisão de medição e a resistência dos sinais elétricos, a equipe do MIT emparelhou o nitreto de gálio com uma camada condutora de ouro. Assim, o e-skin prova ser sensível o suficiente para vibrar em resposta ao batimento cardíaco de uma pessoa, além de poder também detectar a quantidade de sal no suor humano quando emparelhado com uma membrana sensora de íons. As vibrações geradas pela camada fina produzem um sinal elétrico que pode ser interpretado por um receptor próximo.

Jeehwan Kim, um dos autores do estudo de design, explica que "os chips requerem muita energia, mas nosso dispositivo poderia fazer um sistema muito leve sem ter nenhum chip que esteja com fome de energia" Além disso, o e-skin pode ser usado "como uma bandagem, e emparelhado com um leitor sem fio em seu telefone celularvocê poderia monitorar sem fio seu pulso, suor e outros sinais biológicos"

Agora que os pesquisadores demonstraram como os sensores sem fio sem chip podem ser integrados no projeto e-skin, o próximo passo seria diversificar a matriz de sensores com membranas seletivas que podem detectar vários biomarcadores vitais. O co-autor do estudo MIT pós-DOC Jun Min Suh menciona que "se você mudar a membrana sensora, você poderá detectar qualquer biomarcador alvo, como glicose, ou cortisol relacionado a níveis de estresse"

 

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Bogdan Solca, 2022-08-20 (Update: 2022-08-20)