p (Phys.org) —Os pesquisadores fabricaram uma pele inteligente que é autoalimentada por seu contato friccional com os objetos que toca. Quando uma abelha rasteja pela pele inteligente, a pele não só sente o inseto, ele também usa a carga triboelétrica espontânea que se acumula entre a abelha e a pele inteligente para alimentar sua capacidade de detecção, eliminando a necessidade de baterias. A pele inteligente pode ter aplicativos para robôs, sistemas de inteligência artificial, e membros biônicos para amputados. p Os pesquisadores, liderado por Haixia Zhang na Universidade de Pequim em Pequim, publicaram um artigo sobre a nova pele inteligente em uma edição recente da ACS Nano .

p "Para peles eletrônicas convencionais ou peles inteligentes, todos eles precisam de uma fonte de alimentação, "Zhang disse Phys.org . "Este é um problema sério. É estranho para os usuários tomarem uma magreza, pele inteligente flexível e leve junto com uma bateria dura e pesada que só pode funcionar por horas. A pele inteligente com alimentação própria resolve fundamentalmente esse problema. "

p Como os cientistas explicam, cargas triboelétricas ocorrem em qualquer lugar em que dois objetos se tocam, embora essas taxas sejam tão pequenas que muitas vezes passam despercebidas.

p "Imagine um cenário em que você caminha em direção a uma mesa para pegar uma xícara de café, "Zhang disse." Cargas opostas serão geradas na superfície de seus sapatos e no solo. Então, quando você pega o copo para beber, as cargas opostas serão geradas na palma da sua mão e na alça do copo. Além disso, quando você engole o café, as cargas serão geradas até mesmo entre a superfície do seu trato digestivo e o café. Utilizamos essas cargas espontâneas - mas muitas vezes ignoradas - para tornar nossa pele inteligente totalmente autossuficiente. "

p Esse método de autoalimentação é possível porque a pele inteligente consome muito pouca energia em primeiro lugar. A maioria das outras peles inteligentes desenvolvidas anteriormente são digitais, o que significa que sua sensibilidade de resolução é determinada por uma grade de pixels. O aumento da resolução geralmente requer o aumento do número de pixels e eletrodos.

p Em contraste, a nova pele inteligente usa um método analógico que requer apenas quatro eletrodos. Os eletrodos são posicionados em quatro extremidades opostas da pele inteligente. Quando um objeto, como um dedo, aplica uma pressão na pele inteligente, ele gera uma corrente através da pele que induz uma voltagem em cada eletrodo. Uma vez que a distância entre a força aplicada e cada eletrodo é diferente, a voltagem em cada eletrodo também será diferente, e as tensões relativas podem ser usadas para apontar a localização da força aplicada.

p "Usamos as cargas triboelétricas espontâneas, combinado com indução eletrostática planar, para sentir o toque aplicado na pele inteligente, "Zhang disse." As cargas triboelétricas ocorrem em toda parte em nossa vida diária quando duas superfícies se tocam. E quando uma superfície carregada se aproxima de um bloco de metal (ou eletrodo), vai induzir as cargas opostas, que é o efeito de indução eletrostática. A intensidade do efeito de indução eletrostática depende da distância entre a superfície carregada e o metal. "

p Os experimentos dos pesquisadores mostraram que, quando enrolado em uma mão robótica, a pele inteligente analógica pode determinar a localização de uma força aplicada com uma resolução média de 1,9 mm. Para demonstrar a alta sensibilidade da pele inteligente a forças muito pequenas, os pesquisadores mostraram que a pele inteligente pode detectar a presença de uma abelha de mel de 0,16 grama, bem como um grilo saltador.

p No futuro, os pesquisadores esperam melhorar ainda mais a pele inteligente, aumentando sua resolução de detecção e sensibilidade, o que pode ser feito a um custo baixo, uma vez que essas melhorias não requerem eletrodos adicionais. Os pesquisadores também planejam desenvolver maneiras de proteger a pele inteligente da interferência do meio ambiente e de outros componentes eletrônicos, o que representa um problema para quando a pele inteligente é integrada aos telefones celulares.

p "Em comparação com peles inteligentes digitais que foram amplamente estudadas, peles inteligentes analógicas ainda precisam de um estudo mais aprofundado, "Zhang disse." Peles inteligentes analógicas têm vantagens óbvias em resolução e consumo de energia. Espero que nosso trabalho possa chamar mais atenção para as peles inteligentes analógicas. " p © 2016 Phys.org