Uma equipa de
investigadores da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade
de Coimbra (FCTUC) desenvolveu uma nova técnica de produção de
circuitos elásticos, o que permite imprimir adesivos eletrónicos
para monitorizar a saúde de doentes, criar pele artificial ou
desenvolver dispositivos vestíveis que registam a performance de
atletas, em larga escala e a baixo custo.
Esta técnica,
que acaba de ser publicada na prestigiada revista científica Nature
Communications,
foi desenvolvida no âmbito do projeto de investigação WoW
do Programa
Carnegie Mellon Portugal (CMU Portugal), uma parceria internacional
da Fundação para a Ciência e Tecnologia (FCT) com a Carnegie
Mellon University nos Estados Unidos.
Na última
década, um dos maiores desafios no campo da eletrónica flexível
tem sido conseguir produzir circuitos flexíveis de forma eficiente e
económica. Com vasta experiência no desenvolvimento destes
circuitos, a equipa de investigação do Instituto de Sistemas e
Robótica (ISR) da Universidade de Coimbra, liderada por Mahmoud
Tavakoli, desenvolveu uma técnica que apresenta uma alternativa para
a integração de microchips, que se encontram em estado sólido, em
materiais flexíveis e circuitos à base de polímeros elásticos.
De acordo com
Mahmoud Tavakoli, «esta
solução de auto-soldagem que encontrámos é um passo gigante para
produzirmos estes circuitos a baixo custo e avançarmos para a sua
comercialização. Graças a esta descoberta poderemos incorporar de
forma eficiente microchips em circuitos flexíveis e utilizá-los na
produção de vários tipos de circuitos elásticos ultrafinos, ou
têxteis eletrónicos. O problema que resolvemos é central para a
produção em larga escala e a comercialização de várias
tipologias de produtos. É uma nova alternativa à soldagem
tradicional de microchips e pode criar uma revolução na montagem de
circuitos impressos».
O investigador
acrescenta ainda que «graças
a esta descoberta muitas utilizações sugeridas por diferentes
grupos de investigação que usam circuitos flexíveis podem dar o
salto para fora do laboratório e começar a apostar na sua
comercialização. Isto inclui, por exemplo, a aplicação em
sensores de biomonitorização e adesivos com diferentes aplicações
médicas, capazes de registar dados de saúde de doentes como
atividade muscular, respiração, temperatura corporal, batimentos
cardíacos, atividade cerebral, ou até emoções».
A indústria
têxtil é outro dos setores que pode beneficiar com esta descoberta
ao integrá-la na próxima geração de roupas inteligentes, quer
seja para monitorizar o desempenho de atletas, mapear os movimentos
de uma atriz, ou até revolucionar a próxima geração de moda
moderna, em que o tecido poderá ser usado como uma ferramenta de
comunicação.
A tecnologia
apresentada já se encontra patenteada pela Universidade de Coimbra e
a Carnegie Mellon University. Atualmente, a equipa procura, com o
apoio do Gabinete de Transferência de Tecnologia da Universidade de
Coimbra, UC Business, encontrar parceiros empresariais que apoiem a
comercialização desta solução em diferentes áreas de atividade.
Esta investigação
está a ser parcialmente financiada pelo projeto WoW
do Programa
Carnegie Mellon Portugal (CMU Portugal), num consórcio liderado pela
empresa GLINTT em colaboração com o ISR da Universidade de Coimbra,
o Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra e o Departamento de
Engenharia Mecânica da Carnegie Mellon University.
O artigo
científico está disponível: aqui.
Mais sobre o
projeto WoW
- O
projeto WoW é um dos 12 projetos de Larga Escala que estão a ser
desenvolvidos no âmbito do Programa CMU Portugal. A empresa
promotora é a GLINTT em colaboração com o ISR da Universidade de
Coimbra, o Centro Hospitalar e Universitário de Coimbra e o
Departamento de Engenharia Mecânica na CMU. A investigação
desenvolvida propõe a criação de adesivos eletrónicos impressos
com sensores de biomonitorização, simples e de baixo custo. Estes
dispositivos serão aplicados nos doentes, permitindo a recolha e
tratamento de dados fisiológicos e comportamentais dos mesmos,
incluindo atividade cardíaca e muscular, frequência respiratória,
temperatura corporal, oxigénio no sangue, entre outros. O projeto
pretende ir mais longe com a adaptação destes dispositivos à cama
dos doentes, que estarão equipadas com uma unidade IoT e em que o
adesivo permitirá não só uma recolha dos dados como também uma
transmissão de energia para os próprios adesivos. Os avanços
deste projeto terão um importante impacto em todos os intervenientes
do sistema de saúde: para os pacientes será uma garantia de
conforto, uma vez que os libertará do Hospital, podendo ficar em
casa. Para o Sistema de Saúde esta solução terá influência na
redução dos custos relacionados com tratamentos e hospitalizações,
além de permitir uma recolha centralizada de dados.
Sobre o
Programa Carnegie Mellon Portugal (CMU Portugal)
-
A missão do Programa CMU Portugal é colocar o país na vanguarda
da inovação
em áreas focadas de tecnologias de informação
e comunicação,
através da investigação
de ponta, da excelência
na formação
pós-graduada e de uma ligação
muito próxima com a indústria portuguesa. O Programa, financiado
pela Fundação
para a Ciência
e a Tecnologia, resulta de uma colaboração
entre o governo português
e a universidade norte-americana de Carnegie Mellon na área das
Tecnologias de Informação
e Comunicação,
iniciada em outubro de 2006 e já renovada até 2030. Esta parceria
internacional envolve, para além da Universidade Carnegie Mellon, 15
universidades portuguesas, e +150 empresas parceiras. O Programa
apoiou até hoje mais de 74 projetos colaborativos de investigação,
sendo que 12 foram lançados
em 2020 no Concurso mais ambicioso do Programa até à data. Estes
projetos já impulsionaram a criação
de 12 startups, que atraíram mais de 200 milhões de dólares de
investimento de capital de risco, na sua maioria internacional e
criaram +1000 postos de trabalho.
Sobre
o Instituto de Sistemas e Robótica de Universidade de Coimbra (ISR)
- O ISR promove I&D multidisciplinar nas áreas de robótica
móvel autónoma, sistemas inteligentes de transporte, robótica de
busca e salvamento, manipulação robótica, visão computacional,
robótica médica, nas tecnologias de apoio, na Engenharia Biomédica,
nas tecnologias de automação industriais avançadas e nos sistemas
inteligentes de energia. O ISR dá especial atenção à investigação
científica internacional e à colaboração com centros de
investigação de excelência. Mais informação:
aqui.
