Esta pele artificial pode abrir caminho para próteses sensíveis a toques

O tato é um sentido peculiar. Se você tampar os ouvidos, não escuta. Se bloquear a visão, não enxerga. Se apertar o nariz, não percebe cheiros. Mas o tato não pode ser “sabotado”, por isso, somente pessoas que tiveram uma lesão extensa ou usam próteses sabem dos transtornos que a falta desse sentido faz. Mas há uma luz no fim do túnel: pesquisadores da Universidade de Stanford estão desenvolvendo uma pele artificial capaz de transmitir sensações.

A ideia é simples: a pessoa que estiver usando um braço ou uma perna biônica, por exemplo, poderá ser capaz de sentir toques, ter noção de pressão (força) ou notar temperaturas por meio da superfície da prótese. Só que a execução é complicada: além de identificar sensações, a pele artificial deve transmitir essas informações ao cérebro do usuário por meio de sinais nervosos.

Não é só uma questão de espalhar sensores pela superfície da prótese. Para que sinais de toques, temperatura, pressão, entre outros, sejam devidamente detectados, a pele artificial precisa se esticar ou se retrair para acompanhar movimentos, como o abrir e fechar das mãos.

Zhenan Bao, a pesquisadora que lidera o projeto, afirma ter passado os últimos dez anos desenvolvendo junto com a sua equipe um material plástico capaz de imitar a capacidade da pele de se flexionar e, ao mesmo, transmitir sensações.

Os resultados mais recentes deixaram os pesquisadores animados. Bao explica que a pele artificial já é capaz de informar diferenças de pressão que permitem até que a pessoa identifique se um toque de mão foi fraco ou forte.

Para tanto, os pesquisadores recorreram a uma técnica de construção da pele em duas camadas. Basicamente, a camada externa contém os sensores, enquanto que a camada interna fica encarregada de receber os sinais capturados e traduzí-los como estímulos para serem enviados às células nervosas localizadas nos pontos de contato com o corpo.

Esse processo funciona a contento, esteja a pele flexionada ou esticada. Isso é possível graças aos queridinhos mais atuais da ciência, os nanotubos de carbono (estruturas cilíndricas constituídas de átomos de… carbono). Bilhões deles foram distribuídos pelo plástico com auxílio de uma tecnologia da Xerox PARC que usa, acredite, impressoras de janto de tinta para depositar circuitos em materiais flexíveis.

Quando um ponto da pele artificial é pressionado, os nanotubos ficam mais próximos e, assim, conduzem mais energia elétrica. Quanto mais pressão, mais proximidade, portanto, mais a energia flui. Se a pressão diminui, o fluxo é reduzido na mesma proporção. Essencialmente, é assim que a pele é capaz de identificar toques ou força, sejam eles leves ou intensos.

A transmissão dos sinais para o corpo também é interessante. Os pesquisadores recorreram a uma técnica de optogenética desenvolvida por Karl Deisseroth, professor de bioengenharia da Universidade de Stanford. Com essa técnica, a pele artificial traduz os sinais de pressão em pulsos de luz que são captados por células nervosas. Por fim, cabe ao cérebro interpretar essas informações.

Bom, pelo menos é isso o que a equipe de Bao espera. Os experimentos realizados até agora trouxeram resultados interessantes, mas foram laboratoriais. Como não poderia deixar de ser, os pesquisadores querem agora fazer testes com pessoas que usam próteses.

Também está nos planos de Bao tornar a pele artificial capaz de responder a outros estímulos. Por enquanto, a invenção só percebe toques e pressão. A ideia é que a pele também possa detectar variações de temperatura e ser sensível ao ponto de o usuário ser capaz de identificar com a prótese o que é veludo ou seda, por exemplo.

Vai demorar para esse dia chegar. Bao explica que há seis tipos de mecanismos de detecção de estímulos na mão humana e, até agora, a sua equipe só se focou em um, tamanha a complexidade do assunto. Mas eles não estão sozinhos nessa missão: há um grupo de pesquisadores coreanos que também estão engajados nessa causa e tendo resultados interessantes.

Com informações: Popular Science

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