Os bioengenheiros do Imperial College London descobriram uma maneira de criar dispositivos de detecção macios, elásticos e flexíveis, ligando a borracha aos componentes elétricos.

Sensores flexíveis elásticos e flexíveis que podem ser colocados em torno de partes do corpo ou apertados com as mãos podem ser usados ​​para aplicações que incluem esportes e reabilitação após lesão ou derrame. Por exemplo, Sensores de força elétrica suaves na forma de uma bola de compressão podem monitorar a reabilitação de pacientes com lesões nas mãos ou distúrbios neurológicos.

Embora esses sensores estejam em desenvolvimento há muito tempo, nenhum chegou ao mercado porque não pode ser facilmente integrado com componentes eletrônicos, como os fios, chips de computador e baterias necessários para reunir, processar e enviar os dados que o sensor coleta.

Agora, uma equipe de pesquisadores do Imperial inventou uma maneira de unir os materiais macios sensíveis à força, elásticos e compressíveis, aos componentes elétricos. Eles desenvolveram uma ligação tão forte que a própria borracha elástica se rompe antes que a ligação entre os dois materiais diferentes o faça.

Seus resultados são publicados em Materiais e interfaces aplicados ACS .

Primeiro autor Michael Kasimatis, do Departamento de Bioengenharia da Imperial, disse:"Esperamos que este método nos permita fazer sensores macios de baixo custo que sejam confiáveis ​​e portáteis, que podem ser usados ​​para monitorar a saúde das pessoas em suas próprias casas.

"Esses sensores podem ser acoplados a um dispositivo móvel, como um smartphone, para que os dados que eles geram possam ser facilmente processados ​​e armazenados na nuvem, o que é importante para aplicações em saúde digital. "

Anteriormente, cientistas tentaram ligar os sensíveis à força, borrachas condutoras com componentes elétricos usando adesivos, que muitas vezes se desfazia quando puxado, ou usando braçadeiras de metal, o que pode rasgar o material elástico.

O novo método, em vez disso, usa pequenos pedaços de silício revestido de metal, que criam uma ligação química com a borracha elástica e compressiva. Os contatos de silício são lisos de um lado, onde eles se ligam à borracha, e sem caroço e revestido com cobre do outro lado, assim, fios ou outros componentes elétricos podem ser facilmente conectados por métodos convencionais, como soldagem.

A equipe demonstrou como seu método de colagem pode resistir às tensões do alongamento e também o testou em alguns protótipos de sensores que poderiam ser usados ​​na área de saúde e reabilitação.

Por exemplo, eles criaram um monitor de respiração vestível, uma faixa de perna para monitoramento de exercícios e uma bola squeezy para monitorar a reabilitação das mãos.

Pesquisador principal, Dr. Firat Güder, do Departamento de Bioengenharia da Imperial, disse:"Tendo demonstrado com sucesso como esta nova abordagem de ligação pode funcionar e ser aplicada em protótipos de laboratório, agora queremos tirar essa tecnologia do laboratório e torná-la disponível para todos. "

A equipe está atualmente procurando parceiros e financiadores para ajudar a traduzir e desenvolver a tecnologia.

"Monolithic Solder-on Nanoporous Si-Cu Contacts for Stretchable Silicone Composite Sensors" por Kasimatis, Michael; Nunez-Bajo, Estefania; Grell, Max; Cotur, Yasin; Barandun, Giandrin; Kim, Ji-Seon; e Guder, Firat, é publicado em Materiais e interfaces aplicados ACS .