Eletrônicos vestíveis podem ser perpetuamente alimentados por elásticos, materiais de auto-reparo que usam o calor do corpo para gerar eletricidade. Três compostos orgânicos cuidadosamente curados foram combinados para desenvolver um protótipo de material termoelétrico que é elástico e autocurável, pode gerar sua própria eletricidade, e é robusto o suficiente para suportar o estresse e as tensões da vida diária.

Sensores usados ​​na pele ou como implantes são uma forma cada vez mais popular de coletar dados biológicos para fins pessoais e médicos. Eles podem monitorar marcadores valiosos da saúde humana, como frequência cardíaca, pressão sanguínea, atividade cerebral, movimento muscular, calorias queimadas e liberação de certos produtos químicos. O objetivo final são tecnologias vestíveis com alimentação própria, mas isso exigirá uma fonte de eletricidade confiável e durável.

Os materiais termoelétricos usam gradientes de temperatura para gerar eletricidade. Eles têm o potencial de alimentar tecnologias vestíveis usando o calor corporal, eliminando a necessidade de baterias, mas os materiais atuais não têm flexibilidade, força e resiliência para evitar danos permanentes.

Uma equipe liderada por Derya Baran e Seyoung Kee na KAUST misturou o polímero termoelétrico altamente condutor PETOT:PSS (poli (3, 4-etilenodioxitiofeno) dopado com sulfonato de poliestireno), com dimetilsulfóxido, um composto orgânico que aumenta o desempenho de PETOT:PSS, e Triton X-100, um pegajoso, Agente semelhante a um gel que estimula a ligação de hidrogênio com PETOT:PSS. "Este ingrediente final foi essencial para fornecer as propriedades elásticas e autocurativas de que precisávamos, "diz Kee.

Os pesquisadores usaram uma impressora 3-D para depositar sua mistura em camadas grossas e então testaram o desempenho termoelétrico desses filmes sob coação. Primeiro, eles descobriram que uma diferença de temperatura de 32 graus Celsius entre os dois lados do filme gerou a potência máxima de 12,2 nanowatts.

A equipe então testou o comportamento de autocura dos filmes cortando-os ao meio com uma lâmina de barbear enquanto alimentavam uma luz LED. "Surpreendentemente, a luz não apagou durante ou após o corte, "diz Kee." Repeti o corte dez vezes, mas continuou a se autocurar em menos de um segundo e reteve 85 por cento de sua produção de energia. "Além disso, quando esticaram o filme para cerca de um terço a mais do que seu tamanho original, ainda fornecia uma fonte de alimentação estável.

"Os eletrônicos vestíveis estão sob tensão contínua, e sua fonte de alimentação está sujeita a quebrar, "diz Kee." Nosso material pode fornecer energia constante e confiável porque pode deformar, esticam, e o mais importante, curar a si mesmo. "

Doze nanowatts não são suficientes para alimentar muitos dispositivos, exceto, talvez, biossensores e transmissores altamente eficientes, mas é um começo promissor. "Mostramos que esses materiais podem ser feitos facilmente usando a impressão 3-D, que é uma tecnologia muito popular e prática ", diz Kee." Em seguida, devemos encontrar materiais com propriedades termoelétricas ainda melhores para que possamos gerar mais energia no futuro próximo. "