Sensores sem bateria monitoram sua saúde sem lhe incomodar

Os sensores nem sequer podem ser vistos nesse protótipo de calçado. [Imagem: University of Surrey]

Nanossensores de saúde

Os sensores estão por toda parte, na sua casa, no seu carro e, agora, estão começando a grudar em você, monitorando sua saúde ou o desempenho do seu corpo durante os esportes.

Com isto, o foco está passando para os nanossensores que, além de imperceptíveis de tão pequenos, também podem funcionar sem baterias ou fios, abrindo caminho para monitorar mais coisas - da sua temperatura corporal ao seu sono - de modo mais confortável e mais discreto.

Sajib Roy e colegas da Universidade de Surrey, no Reino Unido, demonstraram essas possibilidades construindo e testando um amplo conjunto de sensores ultraminiaturizados - 16 no total - capazes de rastrear diferentes indicadores de saúde, dos movimentos corporais ao sono, de olhos nos quesitos de conforto, confiabilidade e coleta contínua de dados.

A grande diferença em relação a outras pesquisas neste campo é que todos os testes envolveram sensores capazes de gerar a eletricidade de que precisam para funcionar, eliminando não apenas fios, mas também as baterias.

"A principal conquista do nosso trabalho é que o sensor é extremamente sensível a movimentos muito sutis, ao mesmo tempo que gera a própria energia que o alimenta. O dispositivo consegue detectar movimentos humanos muito delicados e, simultaneamente, gerar energia suficiente para operar componentes eletrônicos de baixo consumo, mesmo com movimentos leves, permitindo uma detecção verdadeiramente contínua e sem necessidade de manutenção," resumiu Roy.

Dispositivos de monitoramento da saúde desenvolvidos pela equipe para teste dos nanossensores autoalimentados.
[Imagem: University of Surrey]

Sensores autoalimentados

Não foi apenas uma demonstração simples: A equipe construiu alguns dos sensores mais sensíveis já relatados para movimentos humanos de baixa frequência, com o adicional de gerarem sua própria energia. Eles são baseados em uma estrutura de nanofibra ultrafina, obtida pela incorporação de um nanomaterial bidimensional de boro - conhecido como borofeno - em um polímero flexível.

O borofeno já superou o grafeno em vários quesitos, o que coloca esse nanomaterial como um candidato natural para as tecnologias bioeletrônicas - o borofeno consiste em uma única camada atômica de boro, assim como o grafeno consiste em uma única camada de carbono.

Quando recebe uma suave pressão, gerada por movimentos naturais do corpo humano, o material gera sua própria carga elétrica, eliminando a necessidade de baterias. Os sinais gerados são fortes o suficiente para alimentar os circuitos eletrônicos necessários para capturar os dados e retransmiti-los para um receptor, abrindo possiblidades para monitoramento de longo prazo e sem manutenção em áreas como saúde, dispositivos vestíveis e ambientes inteligentes.

"Este trabalho demonstra o potencial dos sensores autossuficientes à base de nanofibras para a avaliação discreta do sono. Para o cuidado de pacientes com demência, em particular, a capacidade de monitorar os movimentos de forma confortável e contínua - sem o uso de dispositivos vestíveis ou baterias - pode fazer uma grande diferença, e estamos entusiasmados em avançar rumo a estudos clínicos em tempo real," disse o professor Bhaskar Dudem.

Fonte: Sensores sem bateria monitoram sua saúde sem lhe incomodar

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