Uma tecnologia biomédica semelhante à da pele que usa uma malha de nanofios condutores e uma fina camada de polímero elástico pode trazer novas bandagens eletrônicas que monitoram os biossinais para aplicações médicas e fornecem estimulação terapêutica através da pele.

O dispositivo biomédico imita as propriedades elásticas e capacidades sensoriais da pele humana.

"Pode aderir intimamente à pele e, simultaneamente, fornecer biofeedback útil do ponto de vista médico, como sinais eletrofisiológicos, "disse Chi Hwan Lee, professor assistente de engenharia biomédica e engenharia mecânica na Purdue University. "Unicamente, este trabalho combina nanomateriais de alta qualidade em um dispositivo parecido com a pele, aumentando assim as propriedades mecânicas. "

O dispositivo pode ser comparado a uma bandagem eletrônica e pode ser usado para tratar condições médicas usando termoterapêutica, onde o calor é aplicado para promover o fluxo vascular para uma cura melhorada, disse Lee, que trabalhou com uma equipe que inclui o estudante de graduação de Purdue, Min Ku Kim.

Abordagens tradicionais para desenvolver tal tecnologia têm usado filmes finos feitos de metais dúcteis, como ouro, prata e cobre.

"O problema é que esses filmes finos são suscetíveis a fraturas por excesso de estiramento e rachaduras, "Disse Lee." Em vez de filmes finos, usamos filme de malha de nanofio, o que torna o dispositivo mais resistente ao esticamento e rachaduras do que de outra forma possível. Além disso, o filme de malha de nanofio tem uma área de superfície muito alta em comparação com filmes finos convencionais, com mais de 1, Rugosidade superficial 000 vezes maior. Então, depois de colocá-lo na pele, a adesão é muito maior, reduzindo o potencial de delaminação inadvertida. "

As descobertas são detalhadas em uma publicação de pesquisa publicada online em outubro em Materiais avançados .

Os nanofios condutores têm cerca de 50 nanômetros de diâmetro e mais de 150 mícrons de comprimento e estão embutidos dentro de uma fina camada de elastômero, ou polímero elástico, cerca de 1,5 mícron de espessura. Para demonstrar sua utilidade em diagnósticos médicos, o dispositivo foi usado para registrar sinais eletrofisiológicos do coração e músculos.

"O registro dos sinais eletrofisiológicos da pele pode fornecer aos usuários e médicos medidas quantitativas da atividade do coração ou do músculo, "Lee disse.

Grande parte da pesquisa foi realizada no Centro de Nanotecnologia Birck em Purdue's Discovery Park.

"O filme de malha de nanofios foi inicialmente formado em um wafer de silício convencional com as tecnologias existentes de micro e nano fabricação. Nossa técnica exclusiva, chamada de técnica de impressão por transferência acionada por rachaduras, nos permite remover de forma controlada a camada do dispositivo do wafer de silício, e depois aplique na pele, "Lee disse.

Os pesquisadores do estado de Oklahoma contribuíram com simulações teóricas relacionadas à mecânica subjacente dos dispositivos, e Seungyong Han sintetizou e forneceu os nanofios condutores.

Pesquisas futuras serão dedicadas ao desenvolvimento de um curativo transdérmico para administração de medicamentos que transportaria medicamentos através da pele de forma controlada eletronicamente. Tal sistema pode incluir sensores embutidos para detectar o nível de lesão e administrar autonomamente a dose apropriada de medicamentos.