Uma equipa de cientistas da Universidade de Chicago, nos Estados Unidos, desenvolveu uma folha artificial baseada em tecnologia plasmónica capaz de captar energia da luz para alimentar implantes biomédicos, uma inovação que poderá abrir novas possibilidades para o tratamento de doenças e o desenvolvimento de interfaces entre o corpo humano e os computadores.
O dispositivo, descrito como uma “folha plasmónica”, utiliza nanoestruturas metálicas para absorver e concentrar a energia luminosa, convertendo-a em energia eléctrica suficiente para estimular nervos danificados, marca-passos e outros implantes médicos, sem necessidade de fontes de alimentação ligadas por fios.
A tecnologia inspira-se na fotossíntese das plantas, que convertem a luz solar em energia de forma eficiente. Neste caso, os investigadores recorreram aos chamados plásmons de superfície, ondas geradas quando a luz incide sobre metais, permitindo controlar com precisão o fluxo de energia.
Segundo Pengju Li, um dos responsáveis pela iniciativa, os materiais utilizados diferem dos dispositivos fotossensíveis convencionais, como os painéis fotovoltaicos, por conseguirem armazenar e amplificar a energia captada. “Aumentámos a capacidade destas nanoestruturas para armazenar energia, permitindo a sua utilização em novas formas de terapia e em futuras interfaces entre humanos e computadores”, explicou o investigador.
O dispositivo é constituído por nanoestruturas fabricadas com metais nobres, como o ouro e elementos do grupo da platina, combinados com dióxido de titânio. Com cerca de 15 nanómetros de dimensão, estas estruturas absorvem a luz e geram partículas energéticas capazes de alimentar processos eléctricos e químicos à nanoescala.
Nos testes laboratoriais, a equipa utilizou a tecnologia para controlar os batimentos cardíacos de um animal de laboratório apenas através da luz, activando um implante cardíaco experimental. O sistema foi também testado no nervo ciático, onde conseguiu estimular o tecido nervoso através da incidência de luz, demonstrando potencial para futuras terapias destinadas ao tratamento da dor neuropática.
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Além das aplicações médicas, os cientistas acreditam que o material poderá ser utilizado em novas plataformas de computação. Para demonstrar essa possibilidade, desenvolveram um dispositivo semelhante a um ecrã táctil, mas que responde à luz em vez do toque.
Durante os testes, os investigadores utilizaram uma caneta laser para desenhar padrões sobre a superfície, que foram posteriormente reconstruídos por um sistema de Inteligência Artificial (IA). Como a luz utilizada pode situar-se fora do espectro visível, a tecnologia poderá também reforçar a segurança na transmissão de informação.
Fonte: Inovação Tecnológica
