Sistema autoadaptativo para controle de temperatura:uma estratégia dinamicamente controlável para cicatrização de tecidos de feridas
Um sistema eletrônico interativo inspirado na autorregulação da temperatura da pele humana. Crédito:Todos os autores A pele funciona como um sistema sensorial sofisticado no corpo humano, capaz não apenas de detectar estímulos ambientais – como temperatura, pressão, tensão e vibração – mas também de responder ativamente a essas mudanças. Entre estes, a capacidade de regulação da temperatura da pele desempenha um papel crítico na manutenção da estabilidade dos animais homeotérmicos.
Lesões na pele são inevitáveis na vida diária e podem prejudicar gravemente as funções inerentes de detecção de temperatura e regulação. Por exemplo, queimaduras na pele podem levar à perda de feedback térmico, resultando em efeitos colaterais e dor adicionais.
A utilização de materiais fibrosos flexíveis para reconstruir a funcionalidade da pele danificada tem um potencial significativo nos campos da robótica biomimética e da reparação de tecidos, particularmente na restauração da capacidade da pele de percepção da temperatura e regulação adaptativa, o que poderia melhorar significativamente a qualidade de vida dos indivíduos com lesões na pele.
Embora a pele eletrônica que simula a sensação de temperatura tenha sido desenvolvida para aplicações biomiméticas, a maioria dos dispositivos carece de capacidade de autorregulação.
Para resolver isto, uma equipa de investigação liderada por Zhu Meifang da Universidade Donghua relatou o desenvolvimento de um adesivo integrado que simula a regulação da temperatura da pele, permitindo processos de cura dinâmicos mais controláveis.
O projeto de Zhu introduz um sistema eletrônico biomimético termorregulador interativo por meio de um processo de feedback dependente da temperatura da pele. Isto é conseguido coordenando um circuito de feedback externo com um circuito de proteção interno, que juntos regulam a interação entre a unidade de controle térmico e um termistor.
Considerando as restrições dos custos de produção industrial, a equipe escolheu o grafeno induzido por laser (LIG), conhecido por sua textura ordenada e estrutura porosa desordenada, como material para a unidade de controle de temperatura. Um copolímero acrílico foi selecionado como componente principal para o termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC), demonstrando boa reprodutibilidade nos testes.
A pele danificada muitas vezes carece de regulação essencial da temperatura, o que pode dificultar o processo de cicatrização de feridas. Portanto, a equipe de Zhu optou por utilizar este dispositivo flexível termicamente perceptivo e regulador para facilitar a cicatrização de feridas. Estudos comparativos com grupos comerciais demonstraram que o uso de materiais eletrônicos macios com baixo módulo de Young em contato direto com tecidos biológicos pode minimizar significativamente as reações adversas.
O artigo foi publicado na revista Nano-Micro Letters .
