Pacientes em hospitais, idosos e pessoas com problemas cardíacos podem em breve usar tatuagens temporárias em vez de monitores cardíacos ou oxímetros de pulso. O professor Nanshu Lu e uma equipe da Escola de Engenharia Cockrell, da Universidade do Texas, em Austin, apresentaram uma maneira de imprimir rapidamente biossensores baratos e usáveis.
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Quando os pesquisadores analisaram a criação de wearables semelhantes a tatuagens, eles sabiam que havia muitos sensores pequenos e inteligentes no mercado. O problema não era com a tecnologia, diz Lu, era com o processo de fabricação, que era longo, tedioso e caro. Isso tornou quase impossível desenvolver sensores descartáveis para monitorar temporariamente os resultados de saúde.
"Ultimate, se você pensar em eletrônicos como tatuagem, ninguém quer reutilizá-los, nem mesmo em si mesmo, então a natureza descartável é a chave", diz Lu.
Anteriormente, sensores semelhantes tinham sido feitos através da engenharia do componente mecânico, um circuito de metal e, em seguida, integrando-o com um adesivo elástico. O processo foi caro e demorado.
Os pesquisadores analisaram formas alternativas de tornar a eletrônica frágil flexível e pegajosa. Usando os princípios da impressão 3D, eles descobriram uma maneira de usar um cortador mecânico para criar padrões em uma folha de metal em vez de formar a eletrônica em um molde.
"Começamos a procurar por folhas de metal depositadas em folhas de polímero, basicamente como folhas de alumínio laminadas em fita dupla face", diz Lu. Eles acharam o metal barato e flexível surpreendentemente fácil - no corredor de melhoramento da casa de uma loja de ferragens. Coisas como polímeros revestidos de ouro são usados como reflexo de calor na construção.
“Nós inventamos um processo que pode formar padrões de corte nessas folhas e depois remover as peças desnecessárias”, diz ela. "A parte restante é impressa em fita adesiva ou adesivo de tatuagem."
A impressão demora cerca de 20 minutos e, ao contrário dos métodos anteriores para a construção de componentes eletrônicos flexíveis, ela cria um mínimo de desperdício e não requer um laboratório especial. Lu diz que quer reduzir os custos para cerca de US $ 1 por patch.
O objetivo da equipe é integrar vários sensores e antenas em um adesivo do tamanho de um cartão de crédito, que pode monitorar os sinais vitais por cerca de uma semana e comunicá-los sem fio a computadores, tablets e smartphones de médicos e pacientes. Dependendo de onde o adesivo é colocado no corpo, ele pode funcionar como um eletrocardiograma (ECG), que mede a atividade do coração, ou um eletroencefalograma (EEG), que examina a função cerebral. Os remendos podem medir a hidratação da pele, taxa de respiração e atividade ocular e, eventualmente, rastrear a pressão arterial e saturação de oxigênio, para uma série de pacientes, desde gestantes até atletas.
Um dos maiores desafios para a fabricação em massa do wearable é torná-lo sem fio, através de Bluetooth ou um chip de comunicação de campo próximo (NFC). Os fabricantes de chips ainda não se comprometeram a fazer chips minúsculos, então Lu e sua equipe estão trabalhando no desenvolvimento de um que mede dois milímetros quadrados. Dito isso, se as pessoas se sentirem confortáveis com um dispositivo sem fio do tamanho de uma moeda que faz parte do patch, o dispositivo pode estar pronto em breve.
"A parte mais legal é que esta é realmente uma tecnologia de plataforma", diz Lu. "Você pode continuar empurrando as fronteiras das capas ou dos sensores ou da antena. Você pode adicionar a esta plataforma. "
