Seguindo os rastros dos rastreadores de fitness, houve um esforço para desenvolver monitores de ambiente pessoal - uma nova geração de tecnologia vestível que coleta dados sobre toxinas transportadas pelo ar e as comunica aos usuários. Um grupo de pesquisadores da Universidade RMIT, na Austrália, deu um passo significativo nessa direção, criando sensores finos e flexíveis que podem ser colocados em sua pele ou em suas roupas para rastrear a exposição a gases perigosos e raios UV.
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"Estávamos interessados em fazer um dispositivo que detectasse perigos que geralmente não são reconhecidos pelos nossos sentidos", diz Philipp Gutruf, principal autor de um estudo publicado recentemente. "Esses perigos muitas vezes não são realmente severos se notados cedo o suficiente, mas se tornam realmente perigosos quando você está exposto ao perigo por muito tempo."
O truque era fazer aparelhos elásticos que pudessem dobrar sem quebrar. Gutruf e sua equipe primeiro mergulharam na ciência material e depois trabalharam na incorporação dos sensores ambientais. Eles imprimiram semicondutores em filmes super finos feitos de polidimetilsiloxano elastomérico barato e prontamente disponível, um tipo de silicone com o qual trabalharam em estudos anteriores. Depois, eles empilhavam esses filmes em camadas, de modo que, se uma única camada quebrasse, a coisa toda não se quebraria.
"Nós podemos fazer materiais frágeis esticar e dobrar usando uma tecnologia chamada micro-tectônica", diz Gutruf. “Este novo efeito depende da sobreposição de filmes finos em um moda muito semelhante às placas tectônicas que formam a crosta terrestre. Essa tecnologia nos permite trazer os principais ingredientes da eletrônica para uma plataforma extensível ”.
Depois de determinar o material, os pesquisadores analisaram como usar os filmes para detectar gases perigosos, como hidrogênio e dióxido de nitrogênio, e reagir aos raios UV prejudiciais. Eles inseriram finas camadas de óxidos reativos no silicone, para que os sensores pudessem registrar os gases, mas ainda assim serem flexíveis e elásticos o suficiente para serem incorporados a uma peça de roupa ou a um adesivo que gruda na pele.
Por exemplo, os pesquisadores revestiram os sensores de UV com óxido de zinco, o ingrediente ativo do filtro solar. Quando exposto à luz, o óxido de zinco carrega os sensores. “Os sensores de UV funcionam absorvendo a radiação UV, como os raios do sol, o que torna o dispositivo mais condutivo”, diz Gutruf.
Os sensores de gás funcionam de maneira semelhante. Eles são voltados para gases específicos e, quando expostos a altos níveis de um determinado gás - dióxido de nitrogênio, por exemplo -, carregam uma carga. "A condutividade aumenta ou diminui com base no tipo de gás que está presente na atmosfera circundante", diz ele.
No futuro, os remendos elásticos poderiam ser usados para prevenir queimaduras solares ou prever ataques de asma, mas também têm potencial para salvar vidas em lugares como minas ou usinas termoelétricas a carvão, onde altos níveis de gases podem ser tóxicos. A EPA está experimentando com tecnologia similar. Os nanossensores estão se tornando parte dos projetos de remediação de minas da agência e de outras limpezas, porque podem ser implementados de forma barata, rápida e em muitos lugares.
"Nos últimos anos, a nanotecnologia se destacou e as novas propriedades e reatividades oferecidas pelos nanomateriais podem oferecer um novo paradigma de baixo custo para resolver problemas ambientais e de engenharia complexos", Madeleine Nawar, diretora de projetos da divisão de proteção contra radiação da EPA. disse em um relatório.
Até agora, os sensores da Gutruf só foram testados no laboratório. Ele suspeita que serão necessários quatro anos para que os sensores estejam disponíveis comercialmente, mas as possibilidades de rastreamento de poluentes ambientais são infinitas.
"Em princípio, quase todas as substâncias conhecidas podem ser detectadas de alguma forma", diz ele.
