Um diagrama do sensor bioelétrico, mostrando as camadas de ouro (Au) e prata (Ag) presas ao tecido e fazendo bom contato com a pele. Crédito:Taehwan Lim
Sensores bioelétricos na pele podem ser usados para medir sinais elétricos no corpo, como atividade cardíaca e contração muscular. Embora isso forneça informações valiosas para os médicos, a tecnologia do sensor bioelétrico atual pode ser ineficaz, desconfortável, caro, e difícil de fabricar.
No Materiais APL , pesquisadores da Universidade de Utah e da Universidade Nacional de Gyeongsang, na Coréia do Sul, desenvolveram um sensor bioelétrico conveniente e de baixo custo.
O sensor mede os sinais de eletromiografia (EMG) que são gerados nos músculos quando eles se contraem. Os sinais EMG são úteis para estudar a fadiga muscular e a recuperação, e eles têm o potencial de informar o diagnóstico e o tratamento de doenças neuromusculares.
"O sinal que medimos é uma voltagem ao longo do tempo, "disse o autor Huanan Zhang." Cada vez que seu dedo se move, o potencial do corpo, do músculo, alterar. Então, somos capazes de detectar essa diferença de potencial. "
O biossensor é integrado diretamente em uma peça de roupa. Isso tem vantagens além da conveniência e do conforto - roupas macias significam melhor contato com a pele e um melhor sinal.
Inicialmente, os pesquisadores imprimiram pasta de prata diretamente no tecido. A prata é condutora, tornando-o um bom material para detecção de sinais elétricos. Contudo, também é um pouco tóxico, portanto, a exposição prolongada pode causar irritação na pele.
Para aproveitar as propriedades benéficas da prata enquanto resolve os problemas que ela apresenta, a equipe depositou uma camada de nanopartículas de ouro sobre a prata. O ouro encapsulou completamente as partículas de prata, evitando que toquem na pele.
O resultado foi um detector condutor e não irritante para a pele. As quantidades de ouro e prata são pequenas o suficiente para que também permaneçam baratas.
Os cientistas testaram o desempenho do biossensor colocando-o no bíceps e nos dedos e monitorando o sinal detectado à medida que os músculos progrediam por meio de vários exercícios.
Como o sensor é parte do tecido e foi projetado para ser usado por longos períodos de tempo, ele precisa resistir à lavagem. A equipe testou novamente o desempenho do sensor após várias lavagens e descobriu que seu desempenho permanecia alto.
"Este trabalho não projeta apenas um dispositivo vestível, que tem o fator de conveniência, mas também tem ótimo desempenho e é biocompatível, "disse Zhang.
A equipe acredita que o uso dessa técnica de impressão em têxteis pode revolucionar futuros sensores bioelétricos.