pele eletrônica totalmente alimentado pelo suor pode monitorar a saúde

Nossa pele também pode dizer o mundo exterior muito sobre nós também. Moms pressione as mãos contra nossas testas para ver se tem febre. A data pode ver um rubor subindo nas nossas bochechas durante uma conversa íntima. Pessoas no ginásio pode inferir que você está tendo um bom treino a partir das gotas de suor em você.

Mas do Caltech Wei Gao, professor assistente no departamento de Andrew e Peggy Cherng de Engenharia Médica quer aprender ainda mais sobre você de sua pele, e para esse fim, ele desenvolveu uma pele eletrônica, ou e-pele, que é aplicado diretamente sobre superior de sua pele real. O e-skin, feito de borracha macia, flexível, pode ser incorporado com sensores que informações do monitor, como frequência cardíaca, temperatura corporal, níveis de açúcar no sangue e subprodutos metabólicos que são indicadores de saúde, e até mesmo os sinais nervosos que controlam os nossos músculos. Fá-lo sem a necessidade de uma bateria, como ele é executado exclusivamente em células de biocombustível alimentado por um dos próprios resíduos do corpo.

"Um dos principais desafios com estes tipos de dispositivos portáteis está do lado do poder", diz Gao. "Muitas pessoas estão usando baterias, mas isso não é muito sustentável. Algumas pessoas têm tentado usar células solares ou colhendo o poder do movimento humano, mas queríamos saber, 'Podemos obter energia suficiente a partir de suor ao poder os wearables? e a resposta é sim."

Gao explica que o suor humano contém níveis muito elevados de lactato química, um composto gerado como um subproduto de processos metabólicos normais, especialmente por músculos durante o exercício. As células de combustível embutidos no e-pele absorver que o lactato e combiná-la com o oxigénio a partir da atmosfera, gerando água e piruvato, outro subproduto do metabolismo. Como eles operam, as células de biocombustível gerar eletricidade suficiente para sensores de potência e um dispositivo Bluetooth semelhante ao que conecta o telefone ao som do seu carro, permitindo que o e-pele para leituras de transmissão de seus sensores sem fio.

"Enquanto a comunicação de campo próximo é uma abordagem comum para muitos sistemas de e-pele sem bateria, que poderia ser utilizado para a transferência de poder e leitura de dados através de uma distância muito curta", diz Gao. "A comunicação Bluetooth consome energia mais alto, mas é uma abordagem mais atraente, com conectividade estendida para aplicações médicas e robóticos práticos."

Elaboração de uma fonte de energia que poderia ser executado em suor não foi o único desafio na criação do e-pele, Gao diz; é também necessária para durar um longo tempo com uma intensidade de alta potência com degradação mínima. As células de biocombustível são feitos a partir de nanotubos de carbono impregnado com um catalisador de platina / catalisador de cobalto e de malha compósito, segurando uma enzima que decompõe o lactato. Eles podem gerar uma saída de potência contínua, estável (tão elevada como vários miliwatts por centímetro quadrado) ao longo de vários dias no suor humano.

Gao diz que o plano é desenvolver uma variedade de sensores que podem ser incorporados no e-pele para que ele possa ser usado para várias finalidades.

"Queremos que este sistema para ser uma plataforma", diz ele. "Para além de ser um biossensor usável, este pode ser um interface homem-máquina. Os sinais vitais e informação molecular recolhidos usando esta plataforma pode ser utilizada para conceber e próteses optimizar próxima geração".

fonte: California Institute of Technology. "Electronic skin fully powered by sweat can monitor health." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 April 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200422213609.htm>.