O adesivo vestível vibra quando deteta riscos ambientais
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Os investigadores criaram um adesivo vestível capaz de detetar riscos no ambiente — tais como gases perigosos ou metais pesados na água — e, em seguida, alertar quem o usa através de vibrações na pele. Os investigadores também alargaram o trabalho para criar uma «pele eletrónica» para dispositivos robóticos, permitindo que os robôs detetem e evitem riscos no seu ambiente.
Sensor multimodal vestível que deteta toxinas ambientais gasosas, em aerossol e aquosas e alerta o utilizador através de códigos exclusivos de feedback tátil.
Baha Erim Uzunoğlu
«Já existem sensores capazes de detetar riscos ambientais e enviar notificações para o telemóvel – queríamos melhorar isso», afirma Erim Uzunoğlu, primeiro autor de um artigo sobre o trabalho e estudante de doutoramento na Universidade Estadual da Carolina do Norte. «Tínhamos dois objetivos para este trabalho. Em primeiro lugar, queríamos miniaturizar os sensores e incorporá-los num adesivo vestível para identificar quaisquer riscos potenciais para quem o usa.
«Em segundo lugar, se estiver a entrar em contacto com uma substância perigosa, precisa de saber o mais rapidamente possível. E se a notificação for enviada para o seu telemóvel, pode não a verificar de imediato. Por isso, queríamos incorporar tecnologia tátil no adesivo para que este vibrasse assim que o perigo fosse detetado, permitindo que as pessoas respondessem rapidamente à potencial ameaça.»
Para este trabalho, os investigadores criaram um adesivo quadrado ligeiramente mais pequeno do que uma carta de condução. O adesivo contém um microcontrolador que funciona como o «cérebro» do dispositivo; uma bateria muito pequena; sensores para monitorizar seis riscos ambientais; e um minúsculo atuador, que funciona como o motor tátil que vibra contra a pele. O exterior do adesivo também incorpora um conjunto de células fotovoltaicas de película fina, o que permite que o dispositivo capte energia solar enquanto está a ser usado.
«Não basta ter um motor a zumbir; é preciso senti-lo de facto», afirma Oluwatobi Ojuade, coautor do artigo e doutorando na NC State. «Por isso, concebemos pequenas superfícies texturadas que ficam na interface entre o motor e a pele, quase como um padrão em miniatura de saliências. Ao alterar o tamanho e o espaçamento dessas saliências, conseguimos controlar a forma como a vibração é percebida na pele. Isso permitiu-nos ajustar a sensação para que realmente chame a atenção, em vez de parecer um zumbido fraco que se pode deixar escapar.»
O dispositivo também aciona uma «sequência tátil» diferente — ou padrão de vibração — para cada perigo que deteta. Isto permite que quem o usa determine de que perigo ambiental precisa de estar ciente.
«Nos testes de prova de conceito, constatámos que o dispositivo teve um bom desempenho na deteção das substâncias perigosas e no acionamento imediato da resposta tátil», afirma Uzunoğlu. «Constatámos também que a tecnologia de captação de energia foi eficaz a prolongar a vida útil da bateria. Aliada ao baixo consumo energético dos sensores, isto permite que o dispositivo funcione durante cerca de 24 horas.»
Enquanto os investigadores desenvolviam o adesivo, questionaram-se se seria possível alargar o conceito para utilização em dispositivos robóticos, permitindo que os robôs detetassem e respondessem a perigos no seu ambiente. Isso levou ao desenvolvimento do que chamam de «e-skin».
A «e-skin» consiste essencialmente em sobrepor o adesivo sensor a uma camada de material piezoelétrico. Quando o sensor deteta um perigo e aciona a resposta tátil, a vibração resultante contra a camada piezoelétrica cria um sinal elétrico que pode ser detetado pelo robô.
Em testes de prova de conceito, a «e-skin» permitiu que robôs quadrúpedes detetassem perigos e alterassem os seus percursos para os evitar.
«O adesivo e a e-skin são, em grande parte, fabricados com componentes disponíveis no mercado, com muito poucos elementos concebidos à medida», afirma Amay Bandodkar, coautor correspondente do artigo e professor assistente de engenharia elétrica e informática na NC State. «Isso deverá facilitar a expansão da tecnologia no futuro. Além disso, o conceito é extremamente flexível — o conjunto de sensores é modular, pelo que é possível adicionar ou remover sensores que monitorizem os perigos mais relevantes para a aplicação.
«É bastante surpreendente ver que conseguimos codificar sinais táteis em materiais com propriedades diferentes, algo que tem sido muito difícil de fazer no passado — especialmente em situações do mundo real em que as pessoas gostariam de usar o dispositivo», afirma Lilian Hsiao, coautora correspondente e professora associada de engenharia química e biomolecular na NC State. «Combinar algo que as pessoas usariam com capacidades de deteção sofisticadas e a capacidade de alertar o utilizador é algo em que temos vindo a trabalhar há muito tempo.»
Observação: Este artigo foi traduzido usando um sistema de computador sem intervenção humana. A LUMITOS oferece essas traduções automáticas para apresentar uma gama mais ampla de notícias atuais. Como este artigo foi traduzido com tradução automática, é possível que contenha erros de vocabulário, sintaxe ou gramática. O artigo original em Inglês pode ser encontrado aqui.
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