Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde

Método desenvolvido por equipa de investigadores, no âmbito do Programa Carnegie Mellon Portugal (CMU Portugal), permite impressão a tinta de tatuagens eletrónicas flexíveis, esticáveis e fáceis de aplicar para usar na área da saúde ou em outras aplicações.

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Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde
Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde. Foto: DR

Tatuagens eletrónicas para monitorização contínua da saúde de uma pessoa podem ser impressas de forma fácil através de um método de impressão a tinta. O método foi descoberto por Investigadores do Instituto de Sistemas e Robótica (ISR) da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC) e da Universidade de Carnegie Mellon (CMU) em Pittsburgh, EUA.

O método para produzir tatuagens eletrónicas através de impressão a tinta (inkjet) simplifica a produção e diminui “radicalmente” o custo dos dispositivos que têm aplicações muito vastas que vão para além da monitorização contínua da saúde e podem ser usadas em qualquer superfície 3D, como no painel de controlo de automóveis para permitir ativar pelo toque várias funcionalidades do carro, como o volume do rádio ou a temperatura do automóvel.

As tatuagens estão a ser desenvolvidas no âmbito do projeto Strechtonics, uma das iniciativas de larga escala do Programa Carnegie Mellon Portugal (CMU Portugal), financiado pela Fundação para a Ciência e a Tecnologia (FCT) e coordenado por Aníbal Traça de Almeida (FCTUC).

Mahmoud Tavakoli, gestor científico do projeto e diretor do Laboratório de “Soft and Printed Microelectronic” (SPM-UC) do ISR, explicou que as tatuagens podem ser facilmente impressas e transferidas para qualquer superfície, sendo o método muito simples. Assim, “projeta-se o circuito no computador e depois de 10 minutos temos o nosso circuito impresso”. O investigador, citado pela UC, acrescentou: “A maior vantagem de produzir em 2D é o baixo custo do equipamento e poder produzir-se em grandes quantidades. Basicamente só é necessária uma impressora e tintas auto condutivas.”

A UC descreveu, em comunicado, que “até agora as alternativas existentes para produzir este tipo de circuitos ultrafinos exigiam uma mão-de-obra intensiva, custos de produção elevados e eram exclusivamente fabricadas em salas laboratoriais especializadas, clean-room, projetadas para manter níveis extremamente baixos de partículas, como poeira ou organismos transportados pelo ar.”

As tatuagens ultrafinas são “facilmente transferidas com água para a pele ou roupa, da mesma forma que se aplica uma tatuagem temporária com a utilização de uma esponja húmida. Ao serem colocadas sobre a pele permitem uma monitorização contínua da saúde do utilizador e controlam fatores como: atividade muscular, respiração, temperatura corporal, batimentos cardíacos, atividade cerebral, ou até emoções.”

“Colocámos uma tatuagem eletrónica no antebraço de uma pessoa com uma prótese da mão e provámos que é possível controlar a mão utilizando sinais de músculos recebidos pelas tatuagens. Ao colocar a tatuagem no músculo certo, a tatuagem permite perceber quando este é ativado e se a mão fecha ou abre”, explicou o investigador.

Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde
Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde. Foto: DR

A impressão de circuitos com uma impressora 2D já se vem fazendo algum tempo, mas quando esticados perdiam condutividade, pelo que “é a primeira vez que existe um método para imprimir circuitos que se podem esticar com uma tradicional impressora inkjet, à temperatura ambiente. Ao contrário dos outros métodos, este elimina a necessidade de curar a tinta nas temperaturas altas sendo assim compatível com vários tipos de plástico o que nos permitiu criar circuitos ultrafinos, a que chamamos ‘tatuagens eletrónicas’. Estes circuitos são compostos por nano partículas de prata revestidas com metal líquido e podem ser esticados até ao dobro do seu tamanho sem perder a condutividade”, referiu o investigador.

O objetivo é no futuro “inserir estas tatuagens dentro da pele e do corpo humano. Por exemplo, para pessoas com lesões na medula espinal que não conseguem andar, criar uma forma de conseguir aplicar estas tatuagens na medula de forma a estimulá-la e reativar os nervos para que funcionem outra vez”, concluiu Mahmoud Tavakoli.

Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde
Tatuagens eletrónicas para monitorar a saúde. Equipa de investigadores, na imagem da esquerda para a direita: Daniel Marques, Mahmoud Tavakoli, Pedro Lopes e Hugo Paisana. Foto: DR

A descoberta do método pela equipa de investigação do projeto Strechtonics já teve como resultado várias aplicações inovadoras na área de circuitos impressos que foram patenteados em 2017 e publicados nas revistas “Advanced Materials e ACS applied materials and interfaces” em 2018.

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