Sintetizados pela primeira vez em 2011 os MXenes resultam de várias camadas com poucos átomos de espessura de carbonetos, nitretos ou carbonitretos de metais de transição não tóxicos, como por exemplo molibdénio ou titânio, produzidos a partir de um cristal designado por MAX e que apresentam uma boa condutividade elétrica e excelente capacitância volumétrica.

Embora partilhem com o grafeno uma natureza bidimensional, devido às suas propriedades elétricas únicas, os MXenes em combinação com átomos de carbono ou nitrogénio, são fortes candidatos para a produção de biossensores que podem detetar pequenas mudanças nas concentrações químicas de uma substância, permitindo monitorizar, por exemplo, o bem-estar de uma pessoa através da análise de sua transpiração.

Desde há já algum tempo que os MXenes vêm sendo utilizados em várias aplicações que vão desde o armazenamento de energia até à medicina optoelectrónica. Agora, um grupo de Investigadores da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah (Arábia Saudita), liderados por Kang Lee, combinaram folhas de MXene com hidrogénio para produzir polímeros compatíveis com os tecidos humanos que podem ser esticados, moldando-se e acomodando-se aos movimentos do corpo.

Enquanto conduzem calor e eletricidade, comportando-se como metais, são ao mesmo tempo elasticamente rígidos, fortes, quebradiços e tolerantes ao calor como as cerâmicas, além de se mostrarem resistentes à fadiga e oxidação.

Segundo os investigadores, através de um protótipo de sensor inserido no vestuário de atletas, é possível monitorizar, através da análise ao suor, o nível de cansaço durante uma competição, o que pode ser valioso para atletas que procuram medições de desempenho em tempo real.

A equipa também descobriu que altos níveis de iões móveis no hidrogel, produziram uma forte sensibilidade à deformação mecânica que ocorre sempre que a pessoas se exercita.

Observações feitas ao longo das experiências, permitiram à equipa desenvolver um protótipo de sensor de cansaço vestível, que se revelou capaz de rastrear o movimento muscular, produzindo padrões distintos de resistência elétrica à medida que o stresse mecânico aumentava.

Ao perceberem que esses padrões se alteravam instantaneamente ao serem expostos a soluções químicas ácidas ou básicas, levou-os a concluir que o dispositivo pode ser usado para correlacionar as mudanças de pH no suor com o acúmulo do ácido lático, indutor de fadiga nas células musculares.

A ideia agora é dotar o sensor de conectividade por bluetooth para criar sensores vestíveis para atletas que procuram medições de desempenho em tempo real, a fim de melhorarem a sua performance.