Os pesquisadores esperam que as pessoas usem este dispositivo para monitorar a exposia§a£o ao sol, mas o sensor também pode ser usado em outras situaa§aµes em que háutilidade em medir a exposia§a£o a luz.

Uma equipe de cientistas do nordeste estãousando a química da pele de lula para criar um dispositivo vestavel que detecta naveis prejudiciais de radiação UV. Crédito: Alyssa Stone / Northeastern University
Nãoera o resultado que os cientistas queriam.
“Quando percebemos que ele mudava de cor na luz, ficamos super irritadosâ€, diz Leila Deravi, professora assistente de química e biologia química da Northeastern. Isso significava que a substância não era esta¡vel o suficiente para as aplicações que Deravi tinha em mente.
Mas a decepção durou pouco, pois Dan Wilson, um cientista pesquisador do Instituto de Pesquisa Kostas da Northeastern, rapidamente percebeu que o resultado poderia ser transformado em um recurso em vez de um bug.
Wilson construiu a reação química indesejada para criar dispositivos do tamanho de uma moeda de dez centavos que mudam de cor quando são expostos a uma quantidade prejudicial de radiação ultravioleta, ajudando as pessoas a prevenir danos a pele que causam ca¢ncer. A invenção éessencialmente um pequeno adesivo que as pessoas podem colocar em uma camisa, chapanãu ou maia´ quando estãosaindo.
"Todos nossabemos mais ou menos que muito sol em um dia com alto andice de UV éruim. Mas não sabemos necessariamente como isso se traduz em tempo ao sol", diz Wilson. “Isso épara fornecer uma indicação visual e qualitativa de quando vocêpode ter ficado muito tempo no sol e deve considerar passar algum tempo a sombra ou reaplicar seu protetor solarâ€.
O desenvolvimento deste dispositivo começou não com humanos, mas com lulas.
Na anãpoca, Wilson era um associado de pesquisa de pa³s-doutorado em Biomateriais Design Group da Deravi. Os estudos da equipe como criaturas do mar cefala³podes tenta¡culos, como polvos, lulas e chocos-se-camuflagem para se misturar com seu ambiente. Com um foco particular em lulas, os pesquisadores identificaram e isolado muitos mecanismos, pigmentos e reações químicas que permitem que os animais para alterar sua aparaªncia com facilidade.
Quando ocorreu a descoberta tortuosa, Wilson estava testando uma substância cratica para as capacidades de mudança de cor da lula: um pigmento chamado xantomatina. A pequena molanãcula da¡ a pele da lula sua cor visível.
A equipe de Deravi já havia descoberto que a xanthommatina poderia ser manipulada para mudar de cor, e ela esperava que pudesse ser algo que pudesse ser integrado a materiais para uma variedade de aplicações, como vestua¡rio ou outros produtos de consumo. Mas para que isso seja possível, ela diz, a xanthommatin precisaria ser esta¡vel e controla¡vel em muitos ambientes.
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Então, quando Wilson percebeu que a xanthommatin mudaria de cor quando deixada na bancada do laboratório sob luz ambiente natural, Deravi ficou inicialmente desapontado.
Mas Wilson viu essa revelação como uma oportunidade. Se a substância reage a radiação ultravioleta que éa luz solar, ela pode ser usada como um sensor exatamente para isso. E ele tinha exatamente o manãtodo em mente.
Na pós-graduação , Wilson estudou microfluadica em papel. Ele aproveitou esse conhecimento para construir um sistema que tinge pequenos pedaço s de papel com o pigmento xantomatina e o ativa com o pressionar de um botão.
Crédito: Alyssa Stone / Northeastern University
O dispositivo vestavel édo tamanho da ponta de um dos dedos de Wilson. a‰ feito de cinco camadas finas de folhas de pla¡stico cuidadosamente trabalhadas e um pedaço de papel redondo que foi tratado com o pigmento e seco. O sensor éativado quando o usua¡rio pressiona o "botão", um pequeno reservata³rio de fluido na borda do aparelho. Essa pressão empurra o fluido atravanãs de canais cortados em uma camada intermedia¡ria de pla¡stico para hidratar o papel tratado. Uma vez molhado, ele reagira¡ sob a radiação UV, mudando de uma cor amarela/laranja para um vermelho quanto mais for exposto.
O pla¡stico em si éfeito principalmente do mesmo material usado para uma folha transparente para um retroprojetor. Ha¡ uma camada de base simples, depois a camada do canal, coberta com uma camada para selar todos os canais, exceto um pequeno orifacio no meio do qual o fluido flui. A quarta camada éum espaa§ador, com um buraco largo cortado no qual Wilson coloca cuidadosamente o sensor de papel usando uma pina§a longa e fina. A camada do sensor écoberta com uma fina pelacula de pla¡stico normalmente usada nas paredes ou no telhado de uma estufa. Wilson selecionou este material porque deixa passar o ma¡ximo de luz solar possível.
Wilson testou o dispositivo sob muitas condições, descritas em um artigo publicado este maªs na revista ACS Sensors , e o calibrou para naveis de UV que as pessoas provavelmente experimentara£o em uma variedade de condições naturais.
“Acho que vocêsempre fica surpreso com o que éum tempo de sol seguroâ€, diz ele. "Isso realmente depende do clima, mas pode levar minutos."
O protetor solar, no entanto, ajuda. Wilson tentou revestir o sensor com protetor solar e descobriu que a mudança de cor acontecia muito mais lentamente. Os usuários podem colocar protetor solar no dispositivo quando aplicarem protetor solar em sua própria pele, como forma de combinar sua aplicação com o alerta do sensor, diz ele.
Os pesquisadores esperam que as pessoas usem este dispositivo para monitorar a exposição ao sol, mas o sensor também pode ser usado em outras situações em que háutilidade em medir a exposição a luz. Por exemplo, a radiação UV éfrequentemente usada para esterilizar ambientes. Deravi diz que esses adesivos podem ser usados ​​para indicar quando umasuperfÍcie foi exposta a radiação UV por tempo suficiente para ser totalmente esterilizada.