A pele iónica artificial podia conduzir aos avanços futuros na tecnologia wearable

A universidade de pesquisadores da engenharia de toronto desenvolveu um sensor super-elástico, transparente e auto-pondo que gravasse as sensações complexas da pele humana.

Pele iónica artificial dublada -- ou AISkin para breve -- os pesquisadores acreditam que as propriedades inovativas de AISkin poderiam conduzir aos avanços futuros na eletrônica wearable, em cuidados médicos pessoais e em robótica.

“Desde que é hydrogel, é barato e biocompatible -- você pode pô-lo sobre a pele sem nenhuns efeitos tóxicos. É igualmente muito adesiva, e não cai, tão lá é tão muitas avenidas para este material, o” professor Xinyu Liu, cujo o laboratório é centrado sobre as áreas emergentes da pele iónica e da robótica macia.

O adesivo AISkin é feito de duas folhas oposta cobradas de substâncias stretchable conhecido como hydrogels. Cobrindo íons negativos e positivos, os pesquisadores criam o que chamam uma “detecção da junção” na superfície do gel.

Quando o AISkin é sujeitado à tensão, à umidade ou às mudanças na temperatura, gera movimentos controlados do íon através da junção de detecção, que pode ser medida como sinais elétricos tais como a tensão ou a corrente.

“Se você olha a pele humana, como nós detectamos o calor ou a pressão, nossas pilhas neurais transmitem a informação através dos íons -- não é realmente tão diferente de nossa pele artificial,” diz Liu.

AISkin é igualmente excepcionalmente resistente e stretchable.

Nossa pele humana pode esticar aproximadamente 50 por cento, mas nosso AISkin pode esticar até 400 por cento de seu comprimento sem quebrar.”

Binbin Ying, um candidato de visita do PhD da universidade de McGill que está conduzindo o projecto no laboratório de Liu

Os pesquisadores publicaram recentemente seus resultados em horizontes dos materiais.

O AISkin novo poderia os estares abertos pele-como a Fitbits que medem parâmetros múltiplos do corpo, ou um touchpad que adesivo você pode colar na superfície de sua mão, adiciona Liu. “Poderia trabalhar para os atletas que olham para medir o rigor de seu treinamento, ou poderia ser um touchpad wearable para jogar jogos.”

Poderia igualmente medir o progresso da reabilitação do músculo. “Se você devia pôr este material sobre uma luva de um paciente que reabilita sua mão por exemplo, os trabalhadores dos cuidados médicos poderiam monitorar seus movimentos dedobra,” diz Liu.

Uma outra aplicação está na robótica macia -- bot flexíveis feitos completamente fora dos polímeros. Um exemplo é prendedores brandamente robóticos usados nas fábricas para segurar objetos delicados tais como ampolas ou alimento.

Os pesquisadores prevêem AISkin que está sendo integrado em robôs macios para medir dados, se está a uma temperatura do alimento ou da pressão necessária segurar objetos frágeis.

Sobre o próximo ano, o laboratório de Liu será centrado sobre mais a aumentação de seu AISkin, apontando encolher o tamanho de sensores de AISkin com o microfabrication. Igualmente adicionarão a bio-detecção de capacidades ao material, permitindo que meça biomoléculas em líquidos de corpo tais como o suor.

“Se nós avançamos mais esta pesquisa, este poderia ser algo que nós pusemos sobre como “uma atadura esperta, “” diz Liu. “A cura esbaforido exige o breathability, balanço da umidade - a pele iónica sente como o passo seguinte natural.”

Source:
Journal reference:

Ying, B., et al. (2019) An ambient-stable and stretchable ionic skin with multimodal sensation. Materials Horizons. doi.org/10.1039/C9MH00715F.