Pele Eletrônica Auto-Adesiva com Arquitetura 3D Bioinspirada para Monitoramento de Estímulos Mecânicos e Interações Humano-Máquina

Resumo O desenvolvimento recente de dispositivos vestíveis está revolucionando a forma como as peles eletrônicas artificiais (E-pele), o monitoramento da saúde fisiológica e as interações humano-máquina (HMI) são realizados. No entanto, o desafio permanece em adaptar dispositivos eletrônicos flexíveis à pele humana com deformação conformal e feedback elétrico identificável de acordo com os estímulos mecânicos. Aqui, uma E-pele adesiva é desenvolvida para aderir firmemente à pele humana para a percepção de estímulos mecânicos. A camada adesiva induzida a laser serve como componente essencial para garantir a adesão conformal da E-pele em superfícies curvas, o que assegura a conversão precisa da deformação mecânica em leituras elétricas precisas. Especialmente, a arquitetura 3D facilita saídas não sobrepostas que diferenciam a flexão conjunta bidirecional e distingue tensão/pressão. A E-pele otimizada com micro-cílios bioinspirados exibiu desempenhos de sensoriamento significativamente melhorados com sensibilidade de 0,652 kPa −1 em 0–4 kPa e fator de calibração de 8,13 para tensão (0–15%) com robustez. Além disso, a E-pele adesiva pode distinguir a flexão conjunta para dentro/para fora em comportamentos não sobrepostos, permitindo o estabelecimento de um sistema ternário para expandir a capacidade de comunicação para saídas lógicas, como código Morse eficaz e controle inteligente. Espera-se que a E-pele adesiva possa servir como uma ponte funcional entre humanos e terminais elétricos para aplicações que variam desde o monitoramento mecânico diário até uma HMI eficiente.