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A pele artificial de Bruisable abre oportunidades para detectar dano em dispositivos protéticos

Quando alguém colide seu cotovelo contra uma parede, sentem não somente a dor mas igualmente puderam experimentar ferir. Os robôs e os membros protéticos não têm estes sinais de aviso, que poderiam conduzir a ferimento mais adicional. Agora, os pesquisadores que relatam em ACS aplicaram materiais & as relações desenvolveram uma pele artificial que detectasse a força através dos sinais iónicos e igualmente mudasse a cor do amarelo à equimose-como o roxo, fornecendo uma sugestão visual que dano ocorreu.

Os cientistas desenvolveram muitos tipos diferentes de peles eletrônicas, ou de e-peles, que podem detectar estímulos através da transmissão do elétron. Contudo, estes condutores elétricos não são sempre biocompatible, que poderiam limitar seu uso em alguns tipos de próteses. Ao contrário, peles iónicas, ou Eu-peles, íons do uso como os portador de carga, similares à pele humana. Estes hydrogels ionically condutores têm a transparência superior, o stretchability e o biocompatibility comparados com as e-peles. Qi Zhang, Zhu de envio e os colegas quiseram desenvolver uma Eu-pele que, além do que registrar mudanças no sinal elétrico com uma força aplicada, poderia igualmente mudar a cor ao ferimento humano simulado.

Os pesquisadores fizeram um organohydrogel iónico que contivesse uma molécula, chamado o spiropyran, que muda a cor de pálido - amarelam ao esforço mecânico inferior azulado-roxo. No teste, o gel mostrou mudanças na cor e na condutibilidade elétrica quando esticada ou comprimida, e a cor roxa permaneceu por 2-5 horas antes de desvanecer de volta ao amarelo. Então, a equipe gravou a Eu-pele às partes do corpo diferentes de voluntários, tais como o dedo, a mão e o joelho. Dobrar-se ou esticar causaram uma mudança no sinal elétrico mas no ferimento, apenas como a pele humana. Contudo, a pressão vigorosa e repetida, bater e comprimir produziram uma mudança da cor. A Eu-pele, que responde como a pele humana em termos da sinalização elétrica e óptica, abre oportunidades novas para detectar dano em dispositivos protéticos e em robótica, os pesquisadores diz.

Source:
Journal reference:

Qiu, W., et al. (2021) Colorimetric Ionic Organohydrogels Mimicking Human Skin for Mechanical Stimuli Sensing and Injury Visualization. ACS Applied Materials & Interfaces. doi.org/10.1021/acsami.1c04911.