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Dec 08, 2023

O que é uma tatuagem eletrônica?

Imagine um mundo onde equipamentos médicos de nível clínico — atividade cerebral

Imagine um mundo em que equipamentos médicos de nível clínico – scanners de atividade cerebral, monitores de frequência cardíaca e sensores de pressão arterial – possam caber em um pequeno adesivo imperceptível para o usuário. Essa é a promessa da tecnologia de tatuagem eletrônica.

Uma tatuagem eletrônica é um dispositivo vestível macio com sensores integrados que se conecta à pele do usuário e transmite dados sem fio. As tatuagens eletrônicas podem ser fixadas em qualquer parte do corpo do usuário e podem ser usadas para rastrear qualquer coisa, desde os impulsos elétricos do corpo até a composição química do suor do usuário.

As tatuagens eletrônicas são dispositivos vestíveis macios e equipados com sensores que se prendem à pele de uma pessoa e são normalmente usados ​​para coletar dados. Esses dispositivos geralmente são feitos de materiais condutores, como grafeno, carbono ou polímeros condutores, que permitem medir biopotenciais ou sinais elétricos emanados do corpo do usuário. (Por exemplo: impulsos musculares, frequência cardíaca e atividade cerebral.) Eles também podem ser equipados com outros sensores, incluindo acelerômetros, que rastreiam o movimento, sensores de temperatura ou mesmo sensores que medem a composição química do suor do usuário.

A principal diferença entre tatuagens eletrônicas e wearables tradicionais - como smartwatches e monitores de frequência cardíaca com cinta peitoral usados ​​durante o exercício - é o formato macio, permitindo que sejam fixados em partes do corpo onde não seria possível conectar facilmente um dispositivo rígido por tempo prolongado. períodos (basicamente em qualquer lugar, menos no pulso). O uso de materiais flexíveis e finos também permite um contato muito mais próximo com a pele do usuário do que um sensor rígido poderia realizar, o que é essencial para a medição confiável dos impulsos elétricos do corpo. O resultado é um dispositivo mais confortável de usar do que um wearable tradicional e que, em muitos casos, pode capturar dados que até recentemente só podiam ser coletados em um ambiente de laboratório ou hospital.

Como as tatuagens eletrônicas são projetadas para serem usadas continuamente, elas permitem que pesquisadores e profissionais médicos coletem dados que antes seriam impossíveis ou proibitivamente caros de rastrear. Tatuagens eletrônicas que capturam a atividade cerebral e o movimento dos olhos, por exemplo, podem ser aplicadas a sujeitos de pesquisa em uma simulação de direção distraída que se assemelha muito a um cenário do mundo real. E em um ambiente de saúde, uma tatuagem eletrônica pode ser usada para monitoramento domiciliar contínuo de um paciente que, de outra forma, teria que ficar no hospital para observação.

"Há muito impulso neste espaço, e uma tradução bem-sucedida dessa tecnologia para a população em geral realmente mudará a maneira como pensamos sobre o monitoramento do estado de saúde e a prestação de cuidados de saúde", disse John Rogers, diretor do Querrey Simpson Institute for Bioelectronics na Northwestern University e co-autor de um importante trabalho de pesquisa publicado na Science em 2011, delineando o campo emergente das tatuagens eletrônicas. "Ele tem o potencial de reduzir custos e melhorar os resultados para os pacientes."

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Tatuagens eletrônicas prendem sensores à pele com um adesivo – essencialmente como um adesivo ultrafino. Esses sensores transmitem dados sem fio para um dispositivo com um receptor, como o smartphone do usuário ou um dispositivo dedicado. Algumas tatuagens eletrônicas também incorporam finas camadas de materiais condutores que captam os sutis impulsos elétricos, ou biopotenciais, que nossos corpos emitem quando nos movemos, pensamos e interagimos com o mundo por meio de nossos sentidos.

"O corpo é realmente uma máquina elétrica", disse Deji Akinwande, pesquisador de nanotecnologia e professor da Universidade do Texas em Austin. "Cada parte do corpo tem sinais elétricos característicos que se correlacionam com funções específicas."

Como a eletricidade busca o caminho de menor resistência e porque o corpo humano não é totalmente isolado para eletricidade, uma parte desses sinais salta do corpo para a camada condutora da tatuagem eletrônica. Os sinais podem então ser medidos por um sensor que se conecta ao material condutor.