As pontas dos dedos suadas podem ajudar a alimentar a próxima geração de eletrônicos vestíveis – Science

Por Rachel Fritts13 de julho de 2021, 11h15

As pequenas gotas de suor que suas pontas dos dedos produzem enquanto você dorme, podem alimentar sensores que medem glicose, vitamina C ou outros indicadores de saúde, essa é a promessa de um novo avanço – um dispositivo fino e flexível que envolve as pontas dos dedos como um band-aid – que seus criadores dizem que é o coletor de energia movido a suor mais eficiente até então.  

“A capacidade de colher pequenas quantidades de suor da ponta dos dedos é realmente única”, diz Roozbeh Ghaffari, engenheiro biomédico da Northwestern University que não esteve envolvido no trabalho.

Pesquisadores de todo o mundo estão atualmente desenvolvendo sensores vestíveis para medir qualquer coisa, desde a aceleração de um corredor até os níveis de glicose de um diabético.

Um grande obstáculo para o uso generalizado desses sensores, no entanto, é a capacidade de alimentá-los de forma sustentável, as baterias são volumosas e de vida curta, e a energia solar não funciona à noite. Mais recentemente, pesquisadores olharam para o próprio corpo humano para gerar energia.

O suor é uma fonte de energia particularmente promissora porque contém um subproduto natural da respiração anaeróbica – o método usado pelo seu corpo para obter energia rapidamente quando você se esforça – chamado lactato, que pode ser decomposto por uma enzima para produzir energia. No entanto, os dispositivos existentes precisam de muito suor para funcionar, e a maioria das pessoas não quer ir à academia sempre que seus aparelhos eletrônicos ficarem sem energia.

“O retorno [de energia] sobre o investimento é realmente baixo”, diz Lu Yin, um nanoengenheiro da Universidade da Califórnia, em San Diego.

Então Yin e sua equipe começaram a suar na ponta dos dedos, nossas pontas dos dedos são o lar de maior concentração de glândulas sudoríparas em nosso corpo ainda mais altas do que em nossas axilas – e elas suam constantemente, independentemente de você estar se esforçando ou não. Normalmente não notamos esse suor porque ele evapora quase instantaneamente.

O novo dispositivo, divulgado hoje em Joule, tem apenas 1 centímetro quadrado de largura e é flexível o suficiente para envolver a ponta de um dedo, ele captura o suor com um hidrogel flexível que fica em contato com a pele. Três blocos de espuma no topo do gel servem como eletrodos. Dois contêm uma enzima que tira elétrons do lactato e o outro contém platina que usa esses elétrons para converter oxigênio em água. Este processo cria um fluxo de elétrons através do dispositivo que gera eletricidade.

O dispositivo pode gerar 300 milijoules de energia por centímetro quadrado durante uma noite de sono – o suficiente para alimentar um relógio de pulso por um dia, além disso, se uma pessoa que usa o dispositivo aplica pressão juntando dois dedos, ela pode produzir 30 milijoules por centímetro quadrado graças a geradores que transformam a energia mecânica em eletricidade. A equipe demonstrou que essas pequenas explosões de energia são suficientes para alimentar um sensor de vitamina C vestível e seu display.

Ele permite que o usuário colete energia continuamente do corpo humano”, afirma Wei Gao, engenheiro médico do Instituto de Tecnologia da Califórnia. “Do ponto de vista do poder, isso torna os sensores vestíveis mais práticos.”

Sensores vestíveis ainda estão nos estágios iniciais de desenvolvimento, mas pesquisas como essa estão ajudando a levá-los a se tornarem uma realidade cotidiana, diz Ghaffari.

Postado em: EngenhariaSaúdeVídeo

doi: 10.1126 / science. Abl 4312

Rachel Fritts é uma jornalista científica freelance que escreve sobre sustentabilidade, meio ambiente e biologia animal. Seu trabalho pode ser encontrado em   Mongabay, Haikai, Pacific Standard e outros.

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