Uma equipa da Universidade de Hong Kong desenvolveu transistores tridimensionais flexíveis capazes de acomodar células vivas, superando um obstáculo histórico para a fusão entre sistemas biológicos e circuitos eletrónicos.
Desafio resolvido após cinco anos de pesquisa
O projeto, liderado pelo investigador Dingyao Liu, concluiu um trabalho iniciado há cerca de cinco anos para criar componentes eletrónicos que se adaptem à maciez e à estrutura tridimensional dos tecidos humanos. Até agora, a maioria das tentativas utilizava transistores de silício, materiais rígidos e essencialmente bidimensionais, o que restringia a compatibilidade com organismos vivos. A nova abordagem resultou nos primeiros transistores 3D flexíveis já demonstrados, concebidos especificamente para imitar o comportamento dos neurônios presentes no cérebro.
O grupo alcançou esse resultado ao substituir o silício por um semicondutor de hidrogel. Diferentemente dos materiais inorgânicos tradicionais, o hidrogel é produzido em meio aquoso por automontagem tridimensional, mantendo características semelhantes às de tecidos biológicos, como suavidade, elasticidade e elevada biocompatibilidade. Essa composição permite que os componentes atinjam uma espessura recorde, suficiente para incorporar células vivas em seu interior sem comprometer o funcionamento elétrico.
Tecnologia de hidrogel abre caminho para biochips avançados
Os transistores agora apresentados atuam como blocos básicos para biochips 3D, capazes de processar sinais elétricos em ambientes fisiológicos de forma mais natural do que dispositivos rígidos convencionais. A estrutura macia oferece uma interface robusta entre células e circuitos, reduzindo riscos de danos mecânicos e melhorando a troca de sinais eletroquímicos.
Segundo a equipa, o desempenho obtido já se aproxima do necessário para aplicações neuromórficas, em que dispositivos eletrónicos reproduzem funções neuronais. Além de reduzir a diferença de rigidez mecânica, o hidrogel garante estabilidade em meio aquoso — condição essencial para usos em órgãos, tecidos ou culturas celulares durante longos períodos.
Possíveis aplicações em saúde e neurociência
O avanço pode impulsionar áreas como próteses neuronais, interfaces cérebro-computador, sensores implantáveis e terapias de estimulação elétrica. Biochips construídos com a nova tecnologia também tendem a facilitar estudos de doenças neurodegenerativas, oferecendo plataformas experimentais que reproduzem condições cerebrais com maior fidelidade.
Imagem: Tecnologia e Inovação
Em contexto clínico, transistores 3D macios podem resultar em implantes menos invasivos, capazes de monitorar sinais vitais ou liberar medicamentos sob demanda. Outra frente é a eletrônica vestível ultraflexível, que se beneficiaria da adaptação do material às curvaturas naturais do corpo.
Próximos passos e regulação
Apesar do avanço, a equipa reconhece que ainda são necessárias otimizações para alcançar produção em escala e garantir resistência a longo prazo no organismo. Entre as metas futuras estão aumentar a densidade de integração, reduzir consumo de energia e padronizar processos de fabrico.
O professor Shiming Zhang, que coordenou o estudo, afirmou que o trabalho marca “o início de uma nova era na bioeletrônica” e reforçou a necessidade de diretrizes claras para uso médico. A expectativa é que órgãos de regulação definam normas específicas para dispositivos feitos de hidrogéis semicondutores, uma vez que esses materiais combinam propriedades de polímeros biológicos com funcionalidades eletrônicas avançadas.
Os resultados obtidos pela Universidade de Hong Kong sinalizam um passo decisivo rumo a sistemas híbridos, capazes de integrar, de forma mais natural, a inteligência dos circuitos eletrónicos com a complexidade dos tecidos vivos.
