Depois de algumas décadas de desenvolvimento de eletrônicos em um ritmo vertiginoso - de computadores pessoais e telefones celulares a dispositivos vestíveis, smartphones e tablets - há sinais de que os avanços tecnológicos estão parando. Por exemplo, seu novo iPhone não é muito diferente do anterior. E quase todos os laptops se parecem - e funcionam - da mesma forma.

Os engenheiros precisam de novas inspirações para inovações. Uma fonte, Acredite ou não, são artes antigas. Meu trabalho, por exemplo, é inspirado no kirigami, um primo menos conhecido da arte de dobrar do origami. Você pode até ter praticado kirigami quando criança, dobrar e cortar para fazer flocos de neve de papel. Materiais inspirados por essas artes podem ser usados ​​para melhorar roupas inteligentes, construir smartphones dobráveis ​​e tornar as próteses mais leves.

Corte de papel

A palavra kirigami é o nome inglês para a arte de cortar papel. Os arqueólogos dizem que o kirigami pode ser rastreado antes do século 17 no Japão. Ainda é uma arte popular popular nos países asiáticos, onde as pessoas fazem kirigami para comemorar o ano novo lunar, bebés recém-nascidos, casamento e outros eventos significativos.

Tipicamente, kirigami começa com uma base de papel dobrada, que é cortado, desdobrado e achatado para fazer a obra de arte final. Os padrões intrincados criam belas obras de arte baseadas em princípios matemáticos e de design que podem mudar o comportamento mecânico do material que está sendo cortado. Por exemplo, um determinado padrão pode tornar o papel mais resistente ou mais elástico.

Uma ideia de engenharia

Assim como os praticantes de kirigami cortam e dobram papel, os engenheiros podem cortar e dobrar materiais que, por sua vez, podem ser incorporados a dispositivos eletrônicos.

Inovações recentes em eletrônicos com eficiência energética criaram dispositivos eletrônicos portáteis, papel de tinta eletrônica de alto desempenho, pele eletrônica artificial e tecidos inteligentes. Mas muitas dessas criações dependem, pelo menos em parte, em placas de circuito impresso tradicionalmente, que são normalmente feitos de silício e metais. Eles são duros e quebradiços - não combinam com o corpo humano. As pessoas precisam de roupas, papel e itens que possam lidar com dobras e curvas.

A comunidade de pesquisa, bem como empresas de tecnologia e vestuário, está ansioso para tornar os dispositivos eletrônicos o mais flexíveis e dobráveis ​​possível. O truque é garantir que a flexibilidade desses aparelhos não limite sua capacidade de lidar com eletricidade.

Passando para a eletrônica

Recentemente, meu grupo de pesquisa na Universidade de Buffalo fabricou um novo dispositivo eletrônico extensível inspirado no kirigami. Feito de polímeros automontados e nanofios, o dispositivo tem um centímetro de largura. Por si só, ele pode se esticar um pouco - para apenas 1,06 centímetros. Mas quando cortado com lasers em um padrão inspirado em kirigami, o mesmo dispositivo pode esticar até 20 centímetros, 2, 000 por cento maior do que sua forma não esticada. A elasticidade inata do material ajuda, mas o padrão e a orientação dos cortes são o fator principal na forma como o dispositivo deforma.

Além disso, o corte fez o dispositivo 3, 000 vezes mais condutor de eletricidade, o que significa que a eletrônica pode funcionar mais rápido, ou leva menos tempo para carregar.

Existem muitos outros pesquisadores da eletrônica inspirados no kirigami. À medida que nossos grupos e outros refinam esses tipos de materiais, eles podem eventualmente ser incorporados à pele eletrônica - semelhante a tatuagens temporárias - para melhorar a sensação de próteses e robôs. Os hospitais também podem usar adesivos e-skin para monitorar sem fio os sinais vitais dos pacientes, substituindo aqueles fios irritantes que podem ficar emaranhados ou impedir as pessoas de dormir enquanto descansam na cama.

Eletrônicos extensíveis também são essenciais para os planos da Samsung de lançar um smartphone flexível. E podem ser fundamentais para roupas inteligentes, uma indústria que os analistas projetam pode valer US $ 4 bilhões até 2024. Graças às inovações artísticas centenas de anos atrás, roupas e bandagens podem um dia ajudar os atletas a maximizar o desempenho, monitorar a saúde de pessoas com doenças crônicas, e dar aos soldados e trabalhadores de emergência informações importantes sobre eles próprios e as pessoas sob seus cuidados.

Este artigo foi publicado originalmente em The Conversation. Leia o artigo original.