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Tecnologia

Feito para acabar

Pesquisadores norte-americanos criam transistor a partir de materiais biodegradáveis. O invento poderá ser usado tanto na área médica para a aplicação de remédios no interior do corpo, por exemplo quanto na fabricação de produtos eletrônicos menos poluentes

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postado em 02/10/2012 08:00 / atualizado em 01/10/2012 13:25

Um dos grandes desafios da medicina é desenvolver formas de atacar o problema dos pacientes de forma direta, aumentando a eficácia dos tratamentos. Nessa busca, a tecnologia tem sido uma aliada importante. A cada dia, surgem dispositivos menores e mais eficazes que possibilitam, por exemplo, levar remédios até uma parte específica do corpo ou combater micro-organismos específicos. Contudo, artefatos desse tipo nem sempre são amigáveis ao corpo, podendo causar, a longo prazo, infecções e inflamações em seus usuários, que muitas vezes já estão com a saúde debilitada.


Para resolver essa questão, cientistas norte-americanos anunciaram na mais recente edição da revista Science o desenvolvimento do primeiro dispositivo eletrônico degradável, ou seja, que possui a capacidade de ser absorvido depois de cumprir sua missão dentro do corpo humano. A novidade abre muitas portas na área médica e em outros setores, como a gestão de resíduos, garantem seus criadores.


O invento — produzido na Universidade de Illinois, em colaboração com a Universidade de Tufts e a Universidade Northwestern, todas nos Estados Unidos — consiste em uma espécie de transistor, peça que serve de base para qualquer circuito eletrônico, feito de casulos de seda, folhas finas de silício poroso e eletrodos de magnésio. “Para conseguir esse resultado, nós selecionamos materiais familiares ao corpo humano, como o magnésio. Nós não poderíamos usar um material com o qual o corpo não tenha experiência”, explica Yonggang Huang, da Universidade Northwestern. “Desde os primeiros dias da indústria de eletrônicos, um objetivo-chave do design tem sido o de construir dispositivos que duram para sempre, com desempenho completamente estável”, diz John Rogers, da Universidade de Illinois. “Mas, se você pensar sobre a possibilidade oposta, de criar dispositivos projetados para desaparecer fisicamente de forma controlada e programada, então outras oportunidades e aplicações podem se desenvolver”, completa.


Enquanto equipamentos como marca-passos são desenvolvidos para durar o máximo possível, os produtos que utilizarão a nova tecnologia seguirão a direção inversa: depois de um tempo determinado, eles serão dissolvidos e absorvidos pelo corpo do paciente, diminuindo a chance de ocorrerem infecções e rejeições e eliminando a necessidade de cirurgias posteriores para sua retirada. Uma aplicação provável da invenção será na fabricação de equipamentos inseridos sob a pele das pessoas para a liberação programada de medicamentos em uma parte específica do corpo. Os modelos atuais não podem ser absorvidos pelo corpo justamente porque possuem transistores feitos de materiais não degradáveis (veja arte).

Testes com ratos realizados pelos autores do estudo comprovaram a possibilidade de uso do novo transistor em equipamentos desse tipo. Na pesquisa, os cientistas inseriram os dispensadores de medicamento em cobaias para que tinham feridas a serem tratadas com bactericidas. Depois de três semanas de tratamento, já com as lesões curadas, os ratos foram escaneados em busca de vestígios do equipamento. Nenhum dos animais mantinha partes consideráveis dos circuitos, restando apenas algumas pequenas sobras, absorvidas ao longo das semanas seguintes. “A eletrônica de transitórios oferece desempenho robusto comparável a dispositivos atuais, mas eles serão totalmente reabsorvidos em seu ambiente em um estipulado período, que varia de minutos a anos, dependendo da aplicação”, explica, em comunicado, Fiorenzo Omenetto, da Universidade de Tufts.


Celulares e câmeras
Apesar da aplicação básica pensada pelos especialistas ser o uso médico, os desenvolvedores do sistema já pensam em outros destinos para o componente eletrônico. Ele poderá, por exemplo, ser usado para monitoramento ambiental em casos como derramamento de óleo no mar. Sendo degradado naturalmente, ele não traria impactos para o meio ambiente. Outra aplicação seria para componentes eletrônicos de consumo, como celulares, computadores ou eletrodomésticos. Nesse caso, programados para resistir por mais tempo, quando se degradassem, eles diminuiriam a quantidade de lixo eletrônico, um dos principais efeitos colaterais da popularização tecnológica. “Imagine os benefícios ambientais, se os telefones celulares, por exemplo, pudessem apenas se dissolver em vez de definharem por anos em aterros sanitários”, diz Omenetto.

Encontrar maneiras de prolongar ou encurtar a duração dos dispositivo será o próximo, e mais difícil, passo do grupo. “Em um implante médico, que é projetado para lidar com possíveis infecções cirúrgicas, o dispositivo só necessita durar um par de semanas. Mas um dispositivo eletrônico será utilizado por pelo menos um ou dois anos. A capacidade de projetar os prazos desses produtos é um aspecto crítico no nosso projeto”, antecipa John Rogers, da Universidade de Illinois. Além do dispositivo médico, os pesquisadores já conseguiram projetar uma máquina fotográfica de 64 pixels utilizando apenas componentes degradáveis, que podem auxiliar na pesquisa ambiental ou no diagnóstico por imagem.

O caminho que os pesquisadores devem seguir será a manipulação dos casulos de bicho da seda, dissolvido e recristalizado. Controlando cuidadosamente a estrutura cristalina da seda, os cientistas podem controlar a taxa de dissolução, de modo a ajustar o tempo de vida de um dispositivo transitório para uma aplicação específica. Os prazos de dissolução podem variar de alguns minutos a dias, semanas, meses, anos, tudo dependendo do revestimento de seda. “Esses produtos eletrônicos estarão lá quando você precisar deles, e depois de terem servido ao seu propósito, eles desaparecerão”, completa Yonggang Huang, da Universidade Northwestern.

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