Platina, cobre, liga de níquel podem ser a chave para dispositivos biomédicos inteligentes

Primeiras fibras microestruturadas com metal viscoso no interior. (Imagem de Wei Yan, cortesia da Ecole Polytechnique Federale de Lausanne).

Pesquisadores da Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, na Suíça, usaram uma liga de metal amorfa composta de platina, cobre, níquel e fósforo para fazer eletrodos para fibras plásticas.

A ideia por trás de seu trabalho é que esses eletrodos sejam incorporados a dispositivos biomédicos, como implantes crônicos e eletrônicos.

“Nosso vidro metálico faz parte de uma nova categoria de metais com estrutura amorfa”, disse Inès Richard, uma das cientistas envolvidas no projeto, em um comunicado à mídia. “Quando a liga é aquecida a uma determinada temperatura, ela primeiro se torna viscosa e depois se torna cristalina e sólida.”

Richard explicou que, embora a liga esteja em um estado viscoso, ela pode ser esticada em uma forma uniforme de tamanho nanométrico que percorre o comprimento da fibra. Isso é um avanço em relação aos metais cristalinos que são normalmente usados, que são esticados enquanto estão no estado líquido e podem se quebrar em gotas se seu diâmetro ficar muito pequeno.

Mas a liga Pt-Cu-Ni-P permitiu que a equipe da Ecole criasse a fibra eletricamente condutora que tem apenas 40 nanômetros de espessura - cerca de 50 vezes menor do que uma fibra de eletrodo padrão.

Para ver o que mais a fibra poderia fazer além de transportar corrente elétrica, os cientistas adicionaram selênio líquido durante o processo de produção, que não se misturou com a liga porque esta é viscosa. Como o selênio pode detectar a luz, ele criou uma nova interface que melhorou o desempenho e a sensibilidade da fibra.

Em colaboração com outros pesquisadores, Richard e seus colegas criaram um método para integrar os eletrodos em implantes crônicos. Em seguida, eles testaram as fibras em ratos de laboratório enviando impulsos elétricos diretamente para seus cérebros, o que os fazia se mover, corroborando a utilidade potencial dos materiais na área médica.