Pele eletrônica

Pele artificial: matriz de nanofios de germânio e silicone recebem nanotransistores

Tecnologia. A-M-O.
Cientistas especializados em biotecnologia desenvolveram uma pele eletrônica sensível ao toque, o que representa um avanço gigantesco para o futuro da robótica e da produção de próteses.
O material, testado em laboratório, responde quase às mesmas pressões da pele humana e na mesma velocidade, afirmaram em artigo publicado na revista especializada britânica Nature Materials.De acordo com os cientistas, embora ainda haja grandes obstáculos, a pesquisa avança para a substituição dos desajeitados braços robóticos e artificiais da atualidade para versões mais inteligentes e sensíveis ao toque."Seres humanos normalmente sabem como segurar um ovo, frágil, sem quebrá-lo", disse Ali Javey, professor associado de ciências da computação da Universidade da Califórnia, em Berkeley, que chefiou uma das equipes de pesquisa."Se imaginarmos um robô capaz de tirar a mesa, por exemplo, precisaríamos ter certeza de que ele não quebrará as taças de vinho durante a tarefa. Da mesma forma, também gostaríamos que o robô fosse capaz de segurar as panelas, sem deixá-las cair", acrescentou.Batizada de "e-skin" (pele eletrônica), pela equipe de Javey, o material compreende uma matriz de nanofios de germânio e silicone, enrolados em um filme pegajoso de poliamida.Sobre esta estrutura, os cientistas instalaram nanotransistores, recobertos por uma borracha flexível e sensível ao toque. O protótipo, com 49 centímetros quadrados, consegue detectar pressões entre 0 e 15 quilopascals, o equivalente à força usada em atividades cotidianas, como digitar no computador ou segurar um objeto.
A equipe chefiada pela especialista Zhenan Bao, professora associada da Universidade de Standford, na Califórnia, que ganhou fama como uma das maiores químicas dos Estados Unidos, fez uma abordagem diferente.A ideia dela e de seus cientistas foi usar um filme de borracha que altera sua espessura a partir de variações de pressão, usando capacitores, integrados ao material, para medir a diferença. O problema é que o material não pode ser esticado."Nosso tempo de resposta é comparável ao da pele humana; é muito, muito rápido, na escala de milissegundos, ou milionésimos de segundo", explicou Bao. "Em termos reais, isto significa que podemos sentir a pressão instantaneamente".Os avanços são "marcos importantes" no campo da inteligência artificial, comemorou John Boland, nanocientista do Trinity College, em Dublin, Irlanda, que enalteceu, especialmente, o uso de componentes de processamento de baixo custo.Na busca pela simulação eletrônica dos sentidos humanos, já há bons substitutos para a visão e a audição, mas isso não ocorre com o olfato e o paladar.O tato, entretanto, é amplamente reconhecido como o maior obstáculo. Mesmo tarefas simples, como escovar o cabelo, virar as páginas de um jornal ou vestir um bebê seriam impraticáveis para os robôs de hoje. Bao acrescentou advertências sobre os desafios à frente. Uma é sobre novos sensores, capazes de responder à pressão constante, permitindo sensações mais complexas.Na pele humana, as células sensíveis à pressão enviam diferentes frequências de sinal. Quando sentimos algo doloroso ou cortante, por exemplo, a frequência aumenta, alertando-nos para a ameaça. Além disso, Bao alertou que "conectar a pele artificial ao sistema nervoso humano será uma tarefa muito desafiadora"."Por fim, num futuro muito distante, gostaríamos de produzir uma pele que realmente se comporte como a pele humana, e sermos capaz de conectá-la com as células nervosas do braço, restaurando, assim, as sensações", acrescentou."Inicialmente, o protótipo que nós antevemos seria mais como um equipamento manual ou talvez um dispositivo que se ligaria a outras partes do corpo com sensação tátil", explicou."O dispositivo geraria um pulso que estimularia outras partes da pele, emitindo o tipo de sinal 'minha mão (artificial) está tocando algo', por exemplo", continuou. No futuro, a pele artificial poderia ser equipada com sensores que respondem a produtos químicos, agentes biológicos, temperatura, umidade, radioatividade ou poluentes."Seria especialmente útil em aplicações em que queiramos mandar robôs para ambientes, inclusive o espaço, aonde pode ser perigoso para o ser humano ir", disse Bao. "Eles poderiam coletar informação e enviá-la de volta", acrescentou a cientista.

Fonte: http://ultimosegundo.ig.com.br/ciencia/cientistas+criam+pele+eletronica+sensivel+ao+toque/n1237774368566.html