A próxima geração de roba³tica macia, roupas inteligentes e dispositivos médicos biocompata­veis precisara£o de sensores macios integrados que possam esticar e torcer com o dispositivo ou o usua¡rio. O desafio: a maioria dos componentes usados ​​no sensoriamento tradicional são ra­gidos.

Agora, pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas de Harvard John A. Paulson (SEAS) desenvolveram um terma´metro macio, extensa­vel e autoalimentado que pode ser integrado a eletra´nicos extensa­veis e robôs macios.

"Desenvolvemos sensores de temperatura suaves com alta sensibilidade e tempo de resposta rápido, abrindo novas possibilidades para criar novas interfaces homem-ma¡quina e robôs macios em saúde, engenharia e entretenimento", disse Zhigang Suo, professor de Allen E. e Marilyn M. Puckett de Meca¢nica e Materiais da SEAS e autor saªnior do artigo.

A pesquisa foi publicada na revista Proceedings of the National Academy of Sciences .

O terma´metro consiste em três partes simples: um eletra³lito, um eletrodo e um material dielanãtrico para separar os dois. A interface eletra³lito/dielanãtrico acumula a­ons enquanto a interface dielanãtrico/eletrodo acumula elanãtrons. O desequila­brio de carga entre os dois configura uma nuvem ia´nica no eletra³lito. Quando a temperatura muda, a nuvem ia´nica muda de espessura e uma voltagem égerada. A tensão ésensa­vel a  temperatura, mas insensa­vel ao estiramento.

“Como o design étão simples, existem muitas maneiras diferentes de personalizar o sensor, dependendo da aplicação”, disse Yecheng Wang, pa³s-doutorando da SEAS e primeiro autor do artigo. "Vocaª pode escolher diferentes materiais, organizados de diferentes maneiras e otimizados para diferentes tarefas."

Ao organizar o eletra³lito, dielanãtrico e eletrodo em diferentes configurações, os pesquisadores desenvolveram quatro projetos para o sensor de temperatura. Em um teste, eles integraram o sensor em uma pina§a macia e mediram a temperatura de um ovo cozido quente. Os sensores são mais sensa­veis que os terma´metros termoelanãtricos tradicionais e podem responder amudanças de temperatura em cerca de 10 milissegundos.

"Demonstramos que esses sensores podem ser pequenos, esta¡veis ​​e atétransparentes", disse Wang.

Dependendo dos materiais utilizados, o terma´metro pode medir temperaturas acima de 200 graus Celsius ou tão frias quanto -100 graus Celsius.

"Esta plataforma altamente personaliza¡vel pode inaugurar novos desenvolvimentos para habilitar e melhorar a internet de tudo e de todos", disse Suo.

A pesquisa foi coautoria de Kun Jia, Shuwen Zhang, Hyeong Jun Kim, Yang Bai e Ryan C. Hayward.