sexta-feira, 31 de maio de 2013

Pele eletrônica inteligente tão sensível quanto pele humana


Pele eletrônica inteligente tão sensível quanto pele humana
Georgia Tech researcher Wenzhuo Wu holds an array of piezotronic transistors capable of converting mechanical motion directly into electronic controlling signals. The arrays are fabricated on flexible substrates.[Imagem: Georgia Tech/Gary Meek]
Toque inteligente
O nome é estranho - transístor piezotrônico - mas o resultado pode ser um novo toque na tecnologia de interfaces e de robôs.

A película flexível e transparente merece o nome de "pele artificial inteligente" dada por Wenzhuo Wu e seus colegas do Instituto de Tecnologia da Geórgia, os criadores da nova tecnologia.
O conjunto de nanossensores atinge uma sensibilidade similar à da pele humana.
Segundo os pesquisadores, a pele eletrônica poderá ter diversas aplicações, incluindo novas formas de interação com aparelhos eletrônicos, melhor segurança e maior resolução na coleta de assinaturas manuais e um senso de toque definitivo para robôs.
A pele artificial inteligente é composta de milhares de transistores piezotrônicos - nanotransistores formados por nanofios de óxido de zinco -, cada um deles capaz de controlar um sinal eletrônico de forma independente quando é submetido a uma pressão mecânica.
Os transistores sensíveis ao toque foram batizados de taxels, uma referência a "pixels tácteis".
Transistores piezotrônicos
A detecção de toque hoje é feita principalmente por meio do monitoramento de alterações de resistência ou capacitância de materiais transparentes.
Os taxels baseiam-se em um fenômeno físico diferente - cargas polarizadas geradas quando materiais piezoelétricos, como o óxido de zinco, são dobrados ou submetidos a uma pressão mecânica.
Nos transistores piezotrônicos, as cargas piezoelétricas controlam o fluxo de corrente através dos fios da mesma forma que a tensão na base faz funcionar os transistores de três pernas convencionais.
A técnica só funciona em materiais que têm tanto propriedades piezoelétricas, quanto semicondutoras. É o caso de nanofios e filmes finos criados com misturas de wurtzita e zinco, o que inclui o óxido de zinco, nitreto de gálio e sulfeto de cádmio.
Pele eletrônica inteligente tão sensível quanto pele humana
Cada taxel - um pixel táctil - é controlado de forma independente, dando uma sensibilidade à pele eletrônica similar à da pele humana. [Imagem: Wu et al./Science]
Sensibilidade eletrônica
"Qualquer movimento mecânico, como o movimento dos braços ou dedos de um robô, pode ser traduzido em sinais de controle," disse o professor Zhong Lin Wang. "Isso pode tornar a pele artificial mais inteligente e mais parecida com a pele humana, permitindo que a pele senta a atividade na sua superfície."
A equipe de Wang lançou os primeiros transistores da piezoeletrônica - que são controlados mecanicamente, e não eletricamente - há cerca de dois anos:
O primeiro fruto da pesquisa havia sido uma memória capaz de interligar a eletrônica com o mundo biológico.
Agora eles conseguiram integrar os transistores de nanofios em uma matriz que é flexível e transparente, criando um dispositivo muito próximo da utilização prática.
Pele eletrônica inteligente
A densidade da pele eletrônica inteligente é de 234 pixels por polegada - ou taxels por polegada -, uma resolução melhor do que 100 micrômetros.
Os sensores são capazes de detectar alterações de pressão de meros 10 kPa (kiloPascals) - uma resolução comparável à da pele humana.
A Dra. Zhenan Bao, outra estrela no campo das pesquisas com peles artificiais, comentou os resultados da pesquisa, divulgada pela revista Science, destacando que "o nível de integração desse trabalho é impressionante".
Como os nanossensores transparentes deverão ser utilizados em aplicações do mundo real, os pesquisadores já avaliaram a sua durabilidade - a pele eletrônica flexível continuou funcionando depois de 24 horas mergulhada em água pura ou em água salgada.
(Inovação Tecnológica)