Sensores inspirados em cílios humanos percebem o ambiente com precisão
Nos Estados Unidos, cientistas da Virginia Commonwealth University desenvolvem sensores bioinspirados nos cílios e nos pelos humanos para captar alterações mínimas no ambiente. Impresso a partir de uma impressora 3D, o dispositivo poderá ser amplamente usado na robótica.
Em estudo publicado na revista Advanced Science, os autores explicam que estes mecanossensores ciliados são feitos a partir de um tipo de poliéster, o policaprolactona (PCL), e grafeno — um nanomaterial conhecido por ser altamente condutor.
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Hoje, já é possível imprimir cílios de diferentes tamanhos, dependendo da necessidade e do tipo de aplicação, mas eles ainda não são incluídos em robôs e nem em outros dispositivos disponíveis no mercado.
Função dos cílios humanos
Antes de seguir, vale lembrar quais as funções dos cílios no organismo humano. Em primeiro lugar, a fibra capilar funciona como uma barreira física, impedindo a entrada de poeiras e outros detritos nos olhos. É o mesmo modus operandi dos pelos do nariz e das orelhas.
Olhando pelo microscópio, as células humanas também são revestidas por minúsculos cílios que detectam mudanças sutis no ambiente e podem captar informações que serão posteriormente interpretadas pelo cérebro. Por exemplo, as células ciliadas da orelha interna contêm mecanorreceptores, que auxiliam os processos envolvidos na audição e no equilíbrio de um indivíduo. É este conceito mais “sensível” de cílios que os inventores querem trazer para a robótica.
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Aplicação dos pelos impressos
Para o cientista Phillip Glass, um dos autores do estudo, já existem algumas tecnologias que podem detectar mudanças rápidas na pressão ou alterações pequenas de temperatura. “Mas uma área que não foi tão explorada é o conceito de força de ‘deslizamento’. É aquela sensação que você sente na pele ao tirar ou vestir uma roupa”, explica Glass, em nota.
Usos na robótica
Dentro da robótica, esses sensores na forma de cílios poderiam ser usados em robôs cirurgiões durante procedimentos minimamente invasivos, a fim de captarem mudanças mínimas de pressão ou temperatura. Ainda é possível vislumbrar o uso em próteses altamente sensíveis.
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Os sensores também podem ser usados em um robô que lê braille. Neste caso, os cílios são alinhados a uma estrutura semelhante a um pincel que passa pelo texto, enquanto traduz os pontos em palavras e frases completas.
“A simplicidade do design do sensor permite detecção altamente sensível em diversas aplicações, abrangendo monitoramento de fluxo de ar e de água, detecção em braille e reconhecimento de detritos”, pontuam os autores, no artigo.
Agora, o desafio da equipe de cientistas norte-americanos é encontrar parceiros para desenvolver os sensores ciliares, que ainda são protótipos, em dispositivos implantáveis no mercado, melhorando a sensibilidade da maior parte das tecnologias na área da robótica.
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