Um grupo de engenheiros americanos desenvolveu um protótipo de patch eletrônico com acesso sem fio, que não inclui nenhum chip ou fonte de alimentação. O desenvolvimento permite criar sensores vestíveis extremamente confortáveis para monitorar a saúde das pessoas. Esses sensores não precisam de conexão com fio e não dependem de baterias, controladores e transmissores volumosos.
O desenvolvimento é baseado no trabalho de cientistas americanos no cultivo de filmes ultrafinos sem defeitos de nitreto de gálio. A tecnologia torna possível cultivar os mais puros filmes semicondutores de cristal único em um substrato de grafeno e depois removê-los para uso posterior sem problemas.
O nitreto de gálio é caracterizado por propriedades piezoelétricas. Ele pode gerar um sinal elétrico em resposta à deformação e realizar vibrações mecânicas em resposta a impulsos elétricos. Para amplificar o sinal elétrico, os cientistas aplicaram a mais fina "malha" de ouro na superfície do nitreto de gálio. A espessura do elemento era de 250 nm, cerca de 100 vezes mais fina que um fio de cabelo humano.
Os sensores apresentados são colados à pele como um remendo. Sua sensibilidade era suficiente para vibrar em resposta ao batimento cardíaco de uma pessoa, bem como responder ao sal em seu suor. As vibrações do material geram um sinal elétrico que pode ser lido sem contato por um receptor próximo. Em outras palavras, o dispositivo foi capaz de transmitir informações sensoriais sem a necessidade de um chip ou bateria.
O sensor colado na pele tem sua própria frequência de vibração "ressonante". Ao mesmo tempo, essas vibrações são convertidas em um sinal elétrico, cuja frequência pode ser registrada por um receptor sem fio. Qualquer alteração na condição da pele, como um aumento na frequência cardíaca, afetará as vibrações mecânicas do sensor e o sinal elétrico que ele transmite automaticamente ao receptor. Da mesma forma, o dispositivo reage a mudanças na composição química do suor. Ao alterar os sensores de biomarcadores, é possível monitorar uma ampla gama de parâmetros da condição de uma pessoa.
“Se houver alguma alteração no pulso, ou substâncias químicas no suor, ou mesmo exposição ultravioleta da pele, todas essas ações podem alterar o padrão das ondas acústicas de superfície no filme de nitreto de gálio”, observam os autores do estudo. “E a sensibilidade do nosso filme é tão alta que pode detectar essas mudanças.”
2022-08-19 16:15:09
Autor: Vitalii Babkin