Esta visualização mostra camadas de grafeno usadas para membranas. Crédito:Universidade de Manchester
A habilidade de alguns animais, incluindo camaleões, polvo, e lula, para mudar a cor da pele para camuflagem, controle de temperatura, ou a comunicação é bem conhecida.
Embora a ciência tenha conseguido replicar essas habilidades com a pele artificial, as mudanças de cor muitas vezes só são visíveis a olho nu quando o material é submetido a uma grande tensão mecânica.
Agora, Contudo, pesquisadores na China desenvolveram um novo tipo de pele eletrônica interativa com o usuário, com uma mudança de cor perceptível ao olho humano, e alcançado com um nível de tensão muito reduzido. Seus resultados podem ter aplicações em robótica, próteses e tecnologia vestível.
Publicado hoje no jornal Materiais 2D , o estudo da Universidade Tsinghua em Pequim, empregou eletrônicos flexíveis feitos de grafeno, na forma de um sensor de deformação resistiva altamente sensível, combinado com um dispositivo eletrocrômico orgânico extensível.
Autor principal, Dr. Tingting Yang, da Universidade de Tsinghua, disse:"Exploramos o efeito do substrato (subjacente) no comportamento eletromecânico do grafeno. Para obter um bom desempenho com um processo simples e custo reduzido, projetamos uma estrutura de gradiente de módulo para usar grafeno como o elemento de detecção de deformação altamente sensível e o eletrodo extensível insensível da camada ECD.
(a) Estrutura do dispositivo do e-skin a partir da vista lateral, o painel esquerdo mostra a imagem ótica do gradiente de módulo PDMS. (b) modelo 3D do e-skin. (c) Esquema do layout do circuito. Crédito: Materiais 2D (2017). DOI:10.1088 / 2053-1583 / aa78cc
"Descobrimos que a tensão sutil - entre zero e 10 por cento - foi o suficiente para causar uma mudança de cor óbvia, e o valor RGB da cor quantificou a magnitude da deformação aplicada. "
O autor sênior, Professor Hongwei Zhu, disse:"Grafeno, com sua alta transparência, transporte rápido de carga, flexibilidade e grande área de superfície específica, mostra o potencial de aplicação para eletrônicos flexíveis, incluindo eletrodos extensíveis, supercapacitor, sensores, e dispositivos ópticos.
"Contudo, nossos resultados também mostram que a propriedade mecânica do substrato foi fortemente relevante para o desempenho dos materiais de detecção de deformação. Isso é algo que já foi um pouco esquecido, mas acreditamos que deve ser considerado de perto em estudos futuros do comportamento eletromecânico de certos materiais funcionais. "
O Dr. Yang disse:"É importante observar que a capacidade que encontramos para mudanças interativas de cores com uma faixa de deformação tão pequena raramente foi relatada antes. Este e-skin interativo com o usuário deve ser promissor para aplicações em dispositivos vestíveis, robôs e próteses no futuro. "
