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
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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.
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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
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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.
