Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Eindhoven estão
desenvolvendo um revestimento inteligente que libera e absorve vários
fluidos ativamente, acionado por um sinal de rádio. Essa pele artificial
é como um curativo que libera antibióticos sob demanda e absorve o
excesso de fluidos das feridas, por exemplo. Esse material seria útil
não apenas para o setor de saúde, como também para o campo da robótica e da realidade virtual.
A pesquisadora Danqing Liu, principal autora do artigo, e seu aluno de doutorado Yuanyuan Zhan, inspiraram-se na pele de seres vivos. A pele humana secreta óleo para se proteger de bactérias
e suor para regular a temperatura corporal. Peixes secretam muco na
pele para reduzir o atrito com a água e assim nadar mais rápido. Liu
agora apresenta uma pele artificial: uma superfície inteligente que
libera e absorve repetidamente substâncias sob estímulo ambiental (nesse
caso, ondas de rádio). O ponto forte desse sistema é que, no âmbito de
materiais inteligentes, a maioria limita-se à liberação passiva.
Existem
inúmeras possíveis aplicações para isso. Curativos com esse material
podem regular a administração de um medicamento e depois "recarregar"
com uma medicação diferente. Robôs
poderiam usar essa pele para "suar" e se resfriar, reduzindo a
necessidade de ventiladores pesados em seus corpos. Máquinas poderiam
liberar lubrificantes para peças mecânicas quando necessário, entre
outras coisas.
O
gerador (dir.) emite sinais de rádio e os direciona para o revestimento
(esq.). As moléculas de cristal líquido giram para se orientar com a
direção de viagem das ondas, extraindo o líquido dos poros (como visto
no canto superior esquerdo). Imagem: Universidade de Tecnologia de
Eindhoven
Parece uma esponja
O material é revestido com moléculas de cristal líquido, como as usadas em telas LCD.
Essas moléculas têm propriedades responsivas. "Você pode imaginar isso
como um material de comunicação", explicou Liu. Ele se comunica com o
ambiente e reage a estímulos". Liu e sua equipe descobriram que as
moléculas reagem a ondas de rádio: quando ativadas, elas se torcem para
manter a orientação da viagem das ondas.
Sabendo
disso, os pesquisadores inseriram numerosos poros do tamanho de
micrômetros no revestimento. Uma vez preenchido com o líquido desejado, o
sistema age como uma esponja. "Quando as ondas de rádio são ativadas,
as moléculas de cristal líquido se movem na direção e, portanto,
arrancam o líquido dos poros", diz Liu. "O revestimento transpira mais à
medida que o sinal de rádio se torna mais forte".
As
propriedades de reabsorção tornam o material ainda mais especial. Ele é
capaz de reabsorver gotículas na superfície em apenas alguns segundos.
Seguro para tocar
Liu
testou calor, eletricidade e luz para tentar ligar o dispositivo, mas
os sinais de rádio foram os primeiros a funcionar. Para torná-lo seguro
para manusear, Liu trabalha com ondas de baixa energia e radiação não
ionizante, semelhantes a um sinal de Wi-Fi.
No
entanto, segurança não é a única vantagem de usar sinais de rádio. Esse
tipo de gatilho para o material também pode ser integrado diretamente
em dispositivos robóticos, visto que eles já são alimentados por
eletricidade de alta frequência.
Combinando ondas de rádio com luz
O
próximo passo para os cientistas será carregar os poros com líquidos
como antibióticos, álcool ou lubrificantes. Quando isso for feito, a
fase seguinte será o recarregamento - que deve levar três anos para ser
concluída. Liu estima que terá um primeiro modelo de curativo até 2025.
"O desenvolvimento de um robô com pele artificial provavelmente levará
muito mais tempo. Isso ocorre porque, próximo ao nosso próprio campo da
ciência dos materiais, também precisamos de engenheiros para nos ajudar a
construir o robô", explicou a pesquisadora.
Com um projeto
paralelo, Liu tenta combinar diferentes gatilhos. "Se conseguirmos
combinar luz UV e ondas de rádio, seria possível escolher o estimulante
mais adequado em cada momento. Por exemplo, quando exposto à luz solar
ocorre a secreção, mas quando a luz solar não está acessível, mudamos
para ondas de rádio", concluiu.
Via: Tech Xplore
Fonte: OlharDigital
Comentários
Postar um comentário
Todas postagem é previamente analisada antes de ser publicada.