(Phys.org) - Pesquisadores da North Carolina State University usaram nanofios de prata para desenvolver vestíveis, sensores multifuncionais que podem ser usados ​​na área biomédica, aplicações militares ou atléticas, incluindo novas próteses, sistemas robóticos e painéis de toque flexíveis. Os sensores podem medir a tensão, pressão, toque humano e sinais bioeletrônicos, como eletrocardiogramas.

“A tecnologia é baseada na deformação física ou nas mudanças do campo elétrico" franjas ". Este último é muito semelhante ao mecanismo usado nas telas sensíveis ao toque dos smartphones, mas os sensores que desenvolvemos são extensíveis e podem ser montados em uma variedade de superfícies curvilíneas, como pele humana, "diz Shanshan Yao, um Ph.D. aluno da NC State e autor principal de um artigo sobre o trabalho.

"Esses sensores podem ser usados ​​para ajudar a desenvolver próteses que respondem ao movimento do usuário e fornecem feedback quando em uso, "diz o Dr. Yong Zhu, professor associado de engenharia mecânica e aeroespacial na NC State e autor sênior do artigo. "Eles também podem ser usados ​​para criar robótica que pode 'sentir' seu ambiente, ou os sensores podem ser incorporados às roupas para rastrear movimentos ou monitorar a saúde física de um indivíduo. "

Os pesquisadores se basearam no trabalho anterior de Zhu para criar condutores altamente condutores e elásticos feitos de nanofios de prata. Especificamente, os pesquisadores imprensaram um material isolante entre dois dos condutores extensíveis. As duas camadas têm então a capacidade - chamada de "capacitância" - de armazenar cargas elétricas. Empurrando, puxar ou tocar os condutores elásticos altera a capacitância. Os sensores funcionam medindo essa mudança na capacitância.

“A criação desses sensores é simples e de baixo custo, "Yao diz." E já demonstramos os sensores em várias aplicações de protótipo. "

Por exemplo, os pesquisadores empregaram esses sensores para monitorar o movimento do polegar, que pode ser útil no controle de dispositivos robóticos ou protéticos. Os pesquisadores também demonstraram um aplicativo para monitorar os movimentos do joelho enquanto uma cobaia está correndo, andando e pulando.

“A deformação envolvida nesses movimentos é grande, e quebraria muitos outros dispositivos sensores, "Zhu diz." Mas nossos sensores podem ser alongados em 150 por cento ou mais de seu comprimento original sem perder a funcionalidade, para que eles possam lidar com isso. "

Os pesquisadores também desenvolveram uma série de sensores que podem mapear a distribuição de pressão, que é importante para uso em aplicações de robótica e próteses. Os sensores exibem um tempo de resposta rápido - 40 milissegundos - para que a deformação e a pressão possam ser monitoradas em tempo real.