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A pele sob a ação de artefatos semióticos incorporados

Resumo/Abstract


Imagem: Patrícia Campinas

João Queiroz

Breno Bitarello

Resumo

Pode-se descrever a pele como um nicho semiótico, um espaço estruturado de artefatos semióticos (tatuagens) que funcionam como dispositivos simbólico-indexicais (dicisignos). Novas tecnologias, biocompatíveis e sensíveis a variações orgânicas e ambientais, alteram de forma radical o papel da pele como nicho semiótico. Introduzimos, neste artigo, uma variedade de artefatos, dispositivos tecnocientíficos mais facilmente disponíveis, e suas caraterísticas primordiais. Estamos interessados na proliferação recente de dispositivos baseados em tecnologias biocompatíveis capazes de acoplamento corporal, especialmente epitelial (superficiais ou invasivos), e como elas modificam o que conhecemos como “comunicação incorporada” (embodied communication).

Palavras-chave: artefato semiótico, nicho semiótico, tatuagem, dicisigno, C. S. Peirce.

Abstract

The skin can be described as a semiotic niche, a space structured by semiotic artifacts (tattoos) that work as symbolic-indexical devices (dicisigns). New biocompatible technologies responsive to organic and environmental variations change the role of the skin as a semiotic niche. In this paper we introduce a variety of techno-scientific artifacts which are readily available, and their main characteristics. We are interested in the recent proliferation of devices based on biotechnologies that can be coupled to the body, especially epithelial (superficial or invasive), and how they change what we know as “embodied communication”.

Keywords: Cinema; Deconstruction; Game; Derrida; Eduardo Coutinho

semiotic artifact, semiotic niche, tattoo, dicisign, C. S. Peirce.

Paper

Introdução

Alguns problemas clássicos sobre a relação entre cognição, comunicação e linguagem foram recentemente “oxigenados” pelo tratamento sistemático e empiricamente orientado, com muitos exemplos extraídos de modelos e protocolos empíricos em neurociência cognitiva, inteligência artificial, psicologia, de filósofos como Andy Clark, Ed Hutchins, Kim Sterelny e Lorenzo Magnani. Vamos sumarizar a tese recentemente defendida por Clark (Homo sapiens são ciborgues inatos, natural born-cyborgs), e introduzir uma discussão criada pela proliferação recente de tecnologias biocompatíveis capazes de acoplamento corporal, especialmente epitelial (superficiais ou invasivas), modificando radicalmente o que conhecemos como “comunicação incorporada” (embodied communication). Em nossa argumentação, estamos no domínio de uma reconcepção do papel semiótico da pele, que passará a exibir um novo acervo de interfaces dinâmicas (novas modalidades de tatuagens), decorrente do uso de artefatos disponíveis em um novo cenário tecnocientífico.

Segundo Clark (2003: 3), homens (Homo sapiens) são ciborgues “em um sentido radical de seres simbiontes homens-tecnologia: sistemas cujas mentes e selfs encontram-se distribuídos por meio do cérebro e de circuitaria não-biológica”. Tais criaturas acoplam artefatos não-biológicos a seus corpos-mentes para solucionar (ou alterar a estrutura de) todo tipo de problemas. Sabe disso qualquer um que lembra por meio de agendas, prevê por meio de equações, navega por meio de mapas, bússolas e sextantes, recupera, localiza, edita e organiza informação por meio de dispositivos digitais etc. A variedade de artefatos – materiais e imateriais, invasivos ou epiteliais, transitórios ou permanentes – é enorme. Para Clark (2006), a linguagem é um destes artefatos, tecnologia ou prótese, cujo acoplamento provê seus usuários com diversas habilidades inéditas, ou maximiza (potencializa) habilidades inatas relacionadas à percepção, navegação, memória, formas de generalização e categorização, modos de inferência, mecanismos de interação social. Trata-se do mais importante acoplamento à cognição.

Para Clark, a implicação é notável: o espaço construído por artefatos cognitivos acoplados cria seres híbridos (simbiontes tecnológicos). Mais do que isso, o próprio ambiente (acoplado) torna-se inteligente. Mais recentemente, Clark (2006: 370) sugeriu que estamos imersos em nichos cognitivos estruturados pela linguagem – “ao materializar pensamentos em palavras, nós estruturamos nossos ambientes, criando ‘nichos cognitivos’ que aumentam e investem-nos com uma variedade de modos nada óbvios’” para solução de problemas. Biólogos e filósofos da biologia têm sugerido outras categorias:  Hoffmeyer (2006) menciona, sem desenvolvimento pormenorizado, “nicho semiótico” (semiotic niche), que pode ser definido como um ambiente construído por “artefatos semióticos”; Farina (2008) sugere “paisagem semiótica” (semiotic landscape), que difere do conceito Uexkulliano de Umwelt, ou “mundo fenomenal”, e concentra-se naquilo que está fisicamente disponibilizado no ambiente, na forma de sinais, informação e affordances (oportunidades para a ação); Hutchins (1999) propõe “estruturas de mediação” (mediating structures) para se referir a entidades e processos representacionais cuja manipulação confere novas habilidades cognitivas e provê a concepção de novos espaços de problemas.

A tese destes autores tem importantes precursores e antecedentes. Mas, até recentemente, ela não havia recebido um tratamento tão decisivo, pela forma direta com que é apresentada, com exemplos precisos de acoplamentos – dos implantes usados por Warwick, capazes de registrar impulsos elétricos captados em seu sistema nervoso e transmiti-los, por internet, para a esposa, ao terceiro braço do ciberartista Stelarc, e suas experiências com exoesqueletos, cuja concepção e arquitetura permitem diferentes formas de parasitismo motor. Mais recentemente, os exemplos proliferaram. Eles incluem tanto estruturas biológicas, invasivas, quanto dispositivos eletrônicos, comunicacionais, que atuam na superfície da pele, e são capazes de informar variações orgânicas e ambientais (ver Harmon, 2011; Ma, 2011). Temos especial interesse nestes dispositivos e na forma como transformam a pele em um novo “nicho semiótico”.

Sumariamente, nosso argumento é este: (i) tatuagens são artefatos cognitivos (ou “artefatos semióticos”); (ii) a pele pode ser descrita como nicho semiótico (espaço estruturado de artefatos que funcionam como signos); (iii) novos dispositivos, baseados em tecnologias biocompatíveis e sensíveis a variações orgânicas e ambientais, alteram de forma radical o funcionamento das tatuagens, e o papel da pele como nicho semiótico. O desenvolvimento destas ideias exige uma apresentação introdutória da variedade morfológica e semiótica dos artefatos acoplados, uma descrição dos dispositivos mais facilmente disponíveis, e suas caraterísticas tecnocientíficas primordiais. É o que faremos, assim, nas próximas seções.

Artefatos simbólicos e indexicais

É um consenso que o uso (projetado ou oportunista) de artefatos semióticos (signos e sinais, sistemas notacionais, línguas naturais e linguagens artificiais etc.), física e culturalmente disponibilizados no ambiente, produzem habilidades muito especiais. Para Hutchins, interessado no uso sistemático de artefatos de navegação e suas implicações na cognição, a sugestão de Clark sobre o papel crucial da linguagem deve estar correta. Segundo Hutchins (1999), a linguagem é o mais importante artefato cognitivo, e um sistema “absolutamente fundamental para a consciência”. Entre os precursores desta tese, pode-se mencionar Peirce, James, Dewey, Wittgenstein, Gibson, Vigotski e Mead.

Entre as muitas questões ainda inexploradas, algumas estão relacionadas à origem do acoplamento da linguagem como artefato, suas propriedades (design features) mais relevantes, e a metodologia usada para investigar sua história cultural e evolutiva. O que, precisamente, é acoplado quando falamos de linguagem? Por que, para que e quando isso começou? Sobre a última questão, Clark sugere rapidamente uma resposta: “não antes que as primeiras palavras significativas fossem vocalizadas na savana ancestral” (Clark, 2003: 4). Mas, pode-se perguntar: o que há de especial nas “palavras significativas”? Não poderíamos supor que uma história de acoplamento de artefatos tivesse começado com “gestos significativos”? Ou com “ferramentas significativas” (como Wynn [1999] tem sugerido)? Ou com “marcas significativas” impressas na pele? Se “palavras significativas” constituem uma classe especial de artefato, capaz de proporcionar “saltos qualitativos”, favorecendo o surgimento de um tipo especial de ciborgue, não é explicado o motivo.. Se esta entidade constitui um “divisor de águas”, em termos cognitivos e evolucionários, deve então possuir propriedades especiais. Mas o problema que nos interessa refere-se ao tipo de classificação mais apropriada para descrição de tatuagens como artefatos.

Deslocamos o foco da noção de “palavras significativas” para as diversas subdivisões dos símbolos de C. S. Peirce. Tal deslocamento deve aumentar a precisão de nossa descrição e permitir generalizar as propriedades examinadas.

Signos, símbolos e artefatos semióticos

Para classificar a variedade de eventos que atuam sobre sistemas semióticos, Peirce propôs uma morfologia bastante conhecida – ícones, índices, símbolos. Eles aproximadamente correspondem a relações de similaridade, de contiguidade física e de lei que podem ser estabelecidas entre um signo e um objeto, para um interpretante (efeito em um intérprete). Ícones são signos que estão para seus objetos em uma relação de analogia ou similaridade, sem consideração por qualquer conexão espaço-temporal que possam ter com qualquer objeto existente (CP 2.299, CP 8.335). Em contraste, se S é um signo de O em razão de uma “conexão física direta” (CP 1.372) com O, então ele é índice de O. Neste caso, S é realmente determinado por O de tal modo que ambos devem existir. A noção de covariação espaço-temporal é a propriedade mais mencionada dos processos indexicais. O símbolo, por sua vez, é um signo que está relacionado ao seu objeto em virtude de uma lei. O símbolo é um signo conectado com o objeto em virtude da “mente que usa o símbolo, sem a qual tal conexão não existiria” (CP 2.299, CP 2.304).

 

Não há espaço para explorar aqui as muitas propriedades que caracterizam esta divisão, em termos fenomenológicos (teoria das categorias) e lógicos (classes de inferências). O que nos parece mais relevante, para introduzir esta morfologia em um contexto de investigação sobre artefatos, é a ideia de que sistemas semióticos estão imersos em ambientes de short-cuts construídos e/ou selecionados para obter informação sobre qualidades (ícones), reações (índices), leis (símbolos) e combinações destas propriedades (qualidades gerais, normas indicativas etc.).

 

As “palavras significativas”, por exemplo, são uma classe especial da variedade morfológica descrita por Peirce, “simbólica”. Esta classe, segundo Clark, é capaz de equipar seus usuários com uma competência incomum – seu uso deliberado cria short cuts cognitivos, provendo seus usuários com habilidades inéditas de generalização, antecipação, previsão e controle de eventos. O índice, ao contrário, pode ser descrito como um artefato causalmente “ancorado” em correlações espaço-temporais, uma vez que depende de uma coincidência com o objeto que representa, seu referente. Para tornar mais precisa a tese de Clark, podemos perguntar pelo “tipo de símbolo” descrito, do qual “palavras significativas” podem constituir casos especiais.

 

Peirce, a partir de 1903 (“Syllabus of Certain Topics of Logic”, CP 4.394-417), em uma etapa chamada de “fase madura” da teoria do signo (ver Queiroz, 2008, 2006; Freadman, 2001; Farias & Queiroz, 2000), descreve muitos tipos de símbolos e fornece diversos exemplos. A projeção de uma estrutura geométrica sobre um plano é exemplo de um signo cujo “caráter de apresentação” é um geral, devendo ser considerado um símbolo. Seu objeto também é um geral, como uma classe de objetos, mas ele é interpretado como uma possibilidade (ícone ou rema). Esta classe de signos é chamada “símbolo remático” (EP 2: 292). A história dos modelos científicos fornece valiosos exemplos de símbolos remáticos, que são signos que funcionam como modelos de seus objetos. Certas propriedades do objeto são qualitativamente interpretadas como análogas àquelas observadas no signo (um signo de lei ou legissigno), hipoteticamente indicando uma correspondência biunívoca entre o comportamento geral de dois sistemas. São símbolos interpretados como ícones de seus objetos (modelos icônicos de seus objetos). Mas não são apenas os modelos científicos que possuem estas características. Nas línguas naturais, as onomatopeias constituem um exemplo de “figurativismo simbólico”, dependente de propriedades (fonéticas, prosódicas, rítmicas), interpretadas como compartilhadas, qualitativamente, por signos e objetos. Em poesia, são exemplos as rimas, as paronomásias e toda a classe de paramorfismos e correspondências icônicas estruturais e sonoras. Também nestes casos estamos observando símbolos que são interpretados como análogos de seus objetos, com respeito a certas qualidades ou propriedades compartilhadas por ambos.

 

Muito diferente são os símbolos interpretados indexicalmente ou dicentes (EP 2: 292). São casos especiais os pronomes demonstrativos, nomes próprios, quantificadores e proposições lógicas (CP 2.262). Os índices e suas propriedades são bastante conhecidos; os termômetros, por exemplo, representam a temperatura devido à covariação entre a altura da coluna de mercúrio e o sistema (ou energia cinética do sistema) a que está conectado. Seu caráter depende desta propriedade: a covariação entre a altura da coluna e o comportamento do sistema não é mediada por qualquer ação do intérprete. Evidentemente, o termômetro não pode funcionar como signo sem um intérprete. Trata-se de dois eventos existentes (sistema e coluna de mercúrio), cujas naturezas (forma, dinâmica) são coincidentemente modificadas. Um símbolo dicente é, como um índice, interpretado como covariando tempo-espacialmente com o signo. Um pronome demonstrativo é enunciado como um dedo apontado para um evento particular, como as proposições, que são signos simbólicos interpretados como índices — “a essência da proposição é que ela pretende ser observada como estando em uma relação existencial com seu objeto, como é um índice” (CP 4.572). Neste caso, o signo deve ser interpretado como estando em uma conexão real (existencial) com seu objeto. Em uma carta para Ladd-Franklin, Peirce afirma que

o símbolo é um signo de seu objeto meramente porque ele será interpretado como tal.  […] Então um nome próprio não é um símbolo. A primeira vez que você ouvi-lo, ele é um índice [sinsigno indexical]. Por fim, um hábito faz dele um legissigno, mas ele sempre permanece um índice.

Palavras, que são símbolos remáticos e dicentes, são descritas por Peirce nestes termos:

Muitas palavras, símbolos estritos, são tão icônicas que estão aptas a determinar interpretantes icônicos, ou como dizemos, lembram imagens vivas. Tais como aquelas, por exemplo, que têm semelhança com os sons associados a seus objetos; as onomatopéias, como dizem. Há palavras que, embora símbolos, agem muito mais como índices, tais como os pronomes pessoais, demonstrativos e relativos, pelos quais A, B, C etc. são freqüentemente substituídos. Um nome próprio, que denota um indivíduo singular bem conhecido por existir através do emissor e do intérprete, também difere de um índice somente por ser um signo convencional. (NEM 4: 243)

E há símbolos “genuínos”. Os símbolos, quando interpretados como signos gerais de seus objetos, são argumentos (EP 2:292-293). Eles estão envolvidos em processos de metarrepresentação. As notações (formais, musicais) são exemplos de argumentos. Cadeias complexas de inferência devem basear-se em propriedades metassemióticas, e toda atividade metalinguística, de descrição de códigos e de mensagens, depende de argumentos. A manipulação “livre” de estruturas semióticas, um sintoma do que Hoffmeyer (2006) chamou de semiotic freedom, é algo que os argumentos simbólicos parecem ter inaugurado. Traduções intersemióticas (e.g., fala > escrita; escrita > linguagens matemáticas) só poderiam ter aparecido se o material semiótico manipulado fosse interpretado como “legaliforme”, baseado em leis, normas ou submetido a regras. Esta classe também está envolvida em processos refinados de predição de eventos e pode ter originado o que Rosen (1985) chama de “sistemas antecipativos”.

Símbolo
Símbolos remáticos Símbolos interpretados como possibilidades qualitativas Modelos matemáticos e formais
Símbolos dicentes Símbolos interpretados como existentes particulares Proposições, pronomes relativos e demonstrativos
Símbolos argumentativos Símbolos interpretados como leis ou normas Metalinguagem, silogismo

Tabela 1. Subdivisões dos símbolos

Há, portanto, muitas classes de símbolos e para examinar as tatuagens como artefatos semióticos pode-se considerar tais subdivisões. Na história, as tatuagens foram usadas com propósitos muito variados: marcas de realeza, religiosidade, status social, indicações de bravura, meios de punição, identificação (e.g., heróis, escravos, condenados), efeitos medicinais ou marca de posição hierárquica, como nas sociedades tribais. Sua interpretação permite revelação de funções e atividades, posição social, descendência e ancestralidade. Em termos semióticos, a tatuagem é, em todos estes casos, um tipo composto de símbolo, interpretado icônica (remático) e indexicalmente (dicente). Como símbolos, são legissignos (lei ou norma que é um signo, ou um signo legaliforme) cuja interpretação exige conhecimento do sistema semiótico a que pertencem (ver Queiroz, 2007). Cada caso (tatuagem) examinado funciona como a réplica de um sistema cujas instâncias informam uma classe de qualidades, eventos ou regras. Assim, o objeto do signo é uma qualidade geral (abstractive), um evento ou uma coleção de eventos (concretive) ou uma lei geral (collective) (Savan, 1987).

Em termos de interface, observamos um signo cujo conjunto de propriedades é mais superficial (e.g., estrutura gráfica, propriedades cromáticas etc.), que constitui a imagem, e não varia temporalmente como resultado de variações (e.g., fisiológicas) do portador (sujeito tatuado) ou do entorno local (ambiente físico e cultural) em que ele é observado. A comunicação entre o sujeito-tatuado e as relações tatuagem-tatuado são fortemente restritos pelo caráter estático da impressão por meio das técnicas tradicionais. Mas este cenário tem sido alterado. O desenvolvimento de biossensores, nanotransistores, LEDs, mecanismos de impressão de transistores de silício em materiais superfinos e flexíveis e uma enorme variedade de materiais biocompatíveis, recém-inauguraram uma modalidade de tatuagem cujo comportamento é dinâmico e interativo, responsivo a estímulos mecânicos, variações ambientais e ao organismo do sujeito tatuado. Em outros termos, estes artefatos captam variações orgânicas e ambientais (input) que, uma vez decodificadas, modificam as tatuagens (output). O resultado é uma pele que atua como um nicho semiótico muito distinto, ao exibir um novo acervo de artefatos sensíveis e/ou interativos.

De fato, trata-se de uma reconcepção da pele como nicho semiótico, com implicações na comunicação incorporada (embodied communication) sobre as quais podemos apenas especular. Sabe-se que mais de 65% das informações comunicadas durante interações sociais são realizadas por meio de signos não-verbais (gestos, expressões faciais etc.) (Argyle, 1988). É certo que novos dispositivos devem modificar a natureza e dinâmica de uma importante parte destas informações, transformando a pele em um nicho de interfaces interativas. Se a pele torna-se uma interface responsiva e dinâmica, deve permitir a exploração de novos padrões semióticos de comunicação incorporada. Que tipos de padrões? Pode-se também assumir que tipos novos de relação interagentes serão estabelecidos, devido à criação de tais padrões, associados a novas formas de interpretação de estados orgânicos por meio de feedbacks visuais (ou multimodais) destes estados. Devemos analisar tais artefatos na densa interação entre sujeito (tatuado), objeto (nova tatuagem) e ambiente. Vejamos um modelo gráfico simplificado baseado nas relações entre o sujeito, suas tatuagens e o ambiente em que está imerso (Figura 1):

Figura 1 – Modelo gráfico simplificado da interação sujeito-tatuagem-ambiente

Há um contexto (C), em um tempo (T), em que um sujeito (S1), portador de uma nova tatuagem (NT), está inserido. S1 é afetado por variações ambientais e pelas relações que estabelece com o contexto (C), no tempo (T), de modo que tais variações produzem alteração em seus estados orgânicos. Estas alterações atuam diretamente sobre a NT; elas servem como input para a tatuagem (NT), alterando seu comportamento na pele (output). Ao reagir a variações orgânicas e ambientais, tal dispositivo modela este nicho de interação interagentes. Neste caso, sujeito e ambiente atuam na dinâmica de tais nichos. É fácil prever que certos estados (orgânicos, emocionais) serão “lidos” por padrões dinâmicos e sensíveis destas interfaces que, uma vez conhecidas, operam como símbolos remáticos e dicentes (e.g., “proposições” de variações orgânicas e ambientais) destes estados. O observador interpreta e correlaciona as imagens às variações que as desencadearam. Ao examinar os padrões visuais, o observador pode inferir as condições (internas e externas) do interagente. Estamos descrevendo um novo tipo de nicho semiótico.

 

 

 

Signos, artefatos e paisagem semiótica

Como signos criam nichos (ou paisagens) semióticos? Uma das importantes implicações da tese de Clark refere-se ao que muitos autores chamam de “ambientes inteligentes” (smart environments). Biossemioticistas têm chamado a atenção para o fato de que organismos estão imersos em paisagens e nichos semióticos (Farina, 2008; Hoffmeyer, 2006: 27). Para Peirce, signos são materialmente incorporados (Ransdell, 2003), sendo crucial para seus funcionamentos aquilo de que são feitos. Parece-nos “natural” escolher um sistema de linhas e pontos para representar estações de metrô ou uma notação gráfica que permite combinatoriedade para operar recursivamente com entidades discretas. Se signos são apropriados para certas tarefas, há tarefas que não podem ser concebidas se dissociadas de certos tipos de signos. Signos discretos, com uma sintaxe baseada em leis de recursão, permitem tratar explosões combinatoriais; signos que permitem visualizar relações espaciais (diagramas) são excelentes candidatos à representação de distâncias, proporções, localizações; signos que causalmente decorrem de eventos físicos (ou signos reativos) permitem inferir a presença direta e imediata de seus objetos (ou de suas qualidades) com alta confiabilidade.

O que está em foco aqui é o desenvolvimento de dispositivos epiteliais, predominantemente reativos, e fortemente dependentes de convenções e normas. Sua disseminação deve inaugurar modalidades inéditas de comunicação incorporada. Vamos descrever, introdutoriamente, alguns materiais e dispositivos biocompatíveis e explorar algumas implicações criadas por novas modalidades de intervenção.

Artefatos e tecnologias

Os projetos descritos estão vinculados às áreas de engenharia eletrônica, software, engenharia de materiais e da computação e biologia celular.

Electronic ink ou e-ink

Electronic ink ou e-ink (Figura 2) é resultado de pesquisas nos campos da química, física e eletrônica. A “tinta”, composta de milhões de microesferas de aproximadamente 100 microns de largura, contém partículas positivas e negativas, suspensas em polímero líquido que são atraídas ou repelidas por campos elétricos, de modo a gerar imagens em uma determinada superfície.

O display eletrônico, com e-ink, é formado porque a tinta é impressa em uma folha de filme plástico, composta por uma camada de circuitos que formam padrões manipuláveis de pixels. As microesferas, de cargas suspensas no polímero, podem ser impressas em displays de superfícies diversas, incluindo plástico, vidro, tecido e papel. O uso da e-ink para o desenvolvimento de tatuagens interativas é favorecido pela fácil aplicação em diversas superfícies.

 

Figura 2 - Electronic ink. Imagem retirada de “E-ink”: http://www.eink.com/technology.html

Programmable subcutaneous visible implant

Em Programmable subcutaneous visible implant, Singer e White (1997) descrevem implantes subcutâneos visíveis e programáveis (Figura 3) para o desenvolvimento de dispositivos interativos, por meio da geração de informações e padrões visuais na pele.

Figura 3 – Implante subcutâneo e sua aplicação como tatuagens eletrônicas, em que um display (60) e um dispositivo receptor de programação (32) são inseridos na pele (16). Imagem retirada de Singer & White (1997)

Trata-se de um implante formado por bateria (fonte de energia), módulo de controle (processador, decodificador e receptor) e display. Os padrões visuais são programados em um dispositivo externo ao corpo. As variações orgânicas e ambientais são captadas pelos sensores e recebidas pelo módulo de controle, que as decodifica enviando-as ao display.

Changeable tattoos

As changeable tattoos, de Levy e Cherry (2001), são uma tinta eletrônica, semelhante à e-ink, composta por materiais biocompatíveis, inseridas por meio de procedimento convencional da tatuagem, micro perfurações por agulhas. Microesferas contendo cargas (partículas coloridas) suspensas em um líquido transparente são inseridas na pele. A integridade estrutural da interface é garantida por uma película de biomaterial rígido depositado no organismo durante a primeira etapa da intervenção. Esta tinta é acionada de forma similar à e-ink, devido ao fato das cargas das esferas serem atraídas ou repelidas por campos elétricos gerados pelo próprio organismo, ou por dispositivos externos.

Electronic tattoo

Electronic tattoo é um projeto desenvolvido pela Philips Design, especificamente pela Design Probes, divisão de pesquisas em novas tecnologias e implicações políticas, econômicas, culturais, ambientais e tecnológicas. Há, entre os Probes, os Skin Probes, com foco na “pesquisa de materiais que podem emular algumas das funções particulares da pele” (Seymour, 2008: 140). Vinculada aos Skin Probes, encontra-se um projeto de electronic tattoo que se comporta como tatuagem interativa, acionada pelo toque e/ou em resposta a variações emocionais.

Embora não tenhamos encontrado descrições pormenorizadas destas tatuagens, pode-se especular que ela baseia-se na tinta eletrônica (e-ink), por meio de matrizes flexíveis de pixels. Assim, com uma pequena cirurgia, microesferas encapsuladas com cargas suspensas em líquido translúcido são inseridas na pele entre duas matrizes condutoras de bioeletricidade (Figura 4).

Figura 4: E-tattoo: matrizes condutoras e esferas contendo cargas suspensas. Ilustração dos autores. Adaptado de “Digital ink”, Daigle e Campbell (2003)

A Philips Design fez uma simulação desta tecnologia no vídeo 

Figura 5: Frames do filme electronic tattoo com ênfase na tatuagem reagindo ao toque. Imagem retirada de “Philips design probes”

Digital tattoo interface

Digital tattoo interface é um artefato concebido pelo designer Jim Mielke. Trata-se de um telefone celular integrado ao organismo de seu usuário. Quando acionado, a interface é gerada na própria pele (Figura 6).

Figura 6 – Digital tattoo interface gerada no corpo. Imagem retirada de “Greener Gadgets Design Competition 2008”: http://www.core77.com/competitions/GreenerGadgets/projects/4673/

Trata-se de uma aplicação semelhante às tintas eletrônicas. A película, quando acionada, gera a imagem de um telefone sob a pele. Como uma electronic tattoo, o indivíduo aciona a prótese por meio do toque. De baixo consumo elétrico, a energia é gerada pela glicose e pelo oxigênio do sangue. A prótese possui sistema Bluetooth e wireless. Após o término da utilização do dispositivo, a imagem desaparece completamente da pele do usuário.

LED (light – emitting diodes) tattoos

LED (light – emitting diodes) tattoos é resultado da combinação de LEDs, construídos por meio de nano membranas de silício e filmes finos de substratos biodegradáveis, baseados em Polidimetilsiloxano (PDMS). Estes substratos são reabsorvidos pelo corpo, de modo que a resposta biológica aos resíduos torna-se desprezível. No artigo de apresentação da tecnologia, Kim et al. (2009) descrevem suas estratégias para integrar dispositivos eletrônicos de silício cristalinos, em que o silício encontra-se na forma de nanomembranas, em substratos de seda biocompatíveis e solúveis em água. O biomaterial baseado em seda possui biocompatibilidade, elasticidade e diversos níveis de resistência. A utilização da seda, como base para o implante de dispositivos óticos e eletrônicos, permite a construção de dispositivos usados como monitores de sinais vitais, como pressão sanguínea e variação de glicose no sangue, entre outros.

Os pesquisadores envolvidos nesta pesquisa descrevem, em outro trabalho (KIM et al., 2010), a construção de Inogarnic Light-Emitting Diodes (ILEDs) e photodetectors (PDs), em que ilustram o desenvolvimento das LED tattoos com sucesso. Este grupo desenvolveu nano-ILEDs e PDs (Figura 7), essenciais para a implementação da pesquisa devido ao seu tamanho reduzido, permitindo a utilização de materiais extremamente pequenos para interconexão e otimização dos dispositivos mecânicos.

Figura 7 – Matriz de 8X8 ILEDs esticadas sobre a cabeça de um cotonete. Imagem retirada de Kim et al. (2010, p. 930)

Estes sistemas suportam extremas deformações mecânicas, facilitando acomodação às mais diversas superfícies. A estrutura e materiais utilizados permitem sua inserção em diversos substratos (i.e., fluídos biológicos e soluções salinas, entre outros), criando oportunidades para integração entre sistemas computacionais e biomédicos (Kim et al., 2010). Experiências com modelos animais (camundongos) foram realizadas com sucesso (Figura 8). Nesse procedimento, as suturas emissoras de luz são realizadas com agulhas convencionais. Outro meio de implantar os nano-ILEDs nos animais é inserindo uma matriz de ILEDs em um filme fino de Polietileno tereptalato (PET) revestido com um adesivo. As camadas de PDMS na parte superior e inferior atuam como barreiras aos fluidos biológicos e tecidos e cria a biocompatibilidade do dispositivo (Kim et al., 2010).

Figura 8 – a- sutura de nano ILEDs em modelo animal; b- ilustração esquemática de matriz de nano ILEDs; c- modelo animal com matriz de nano ILEDs sob a pele em cima do tecido muscular. Imagem retirada de Kim et al. (2010, p. 933)

Esta tecnologia é uma das mais promissoras, em termos biomédicos, com impactos consideráveis em engenharia, arte e design. O desenvolvimento de próteses para monitoramento de dados vitais é o principal foco dos pesquisadores em termos de aplicação das LED tattoos.

Epidermal electronic system

Epidermal electronic system (EES) (KIM et al., 2011) é uma tecnologia que emula propriedades físicas da pele, incluindo deformabilidade e características mecânicas que permitem sua aplicação por meio de forças de van der Waals sem a utilização de qualquer tipo de adesivo fixador. Tais dispositivos podem ser comercializados na forma de tatuagens temporárias (Figura 9) e permitem a leitura de temperatura corporal, atividade cerebral, batimentos cardíacos etc. Além disso, como seu consumo de energia é baixo, por meio de micro coletores de energia solar é possível gerar energia para pequenos LEDs e antenas de comunicação acoplados à EES.

Figura 9: EES acoplado à pele: sem deformação (esquerda), comprimido (meio) e esticado (direita). Abaixo: tatuagem temporária proporciona uma alternativa ao poliéster/PVA como substrato e melhora a capacidade adesiva do dispositivo eletrônico. Esquerda: circuito eletrônico na parte de trás doa tatuagem temporária. Direita: parte frontal da tatuagem sem deformação e com deformação. Imagem retirada de Kim et al. (2011, p. 839)

O grupo envolvido nesta pesquisa desenvolveu esta tecnologia para monitorar batimentos cardíacos do feto e da mãe, temperatura corporal e oxigênio da mãe e transmitir estes dados para dispositivos móveis como smartphones, por exemplo.

Epidermal pH system monitoring

Bandodkar (et al., 2012) descrevem o desenvolvimento de tatuagens temporárias não invasivas que atuam no monitoramento dos níveis de pH da epiderme. A tecnologia combina papéis de tatuagens temporárias convencionais com polímeros sólidos.

Dattoo

Dattoo é um projeto de Esslinger e trata-se de uma interface impressa pelo próprio usuário. Todo o hardware é criado sob demanda e projetado por meio de um portal on-line. Baseados em modelos, os usuários escolhem o produto de acordo com suas opções estéticas e funcionais. A interface impressa (Figura 10) é colada (Figura 11) e seu período de utilização é escolhido durante o planejamento virtual. Com o fim do prazo estipulado, lava-se a região.

Figura 10 – Dattoo sendo impressa. Imagem retirada de “Dattoos”: http://www.frogdesign.com/case-study/dattoos.html

O acionamento da dattoo é feito pela leitura do DNA do usuário. Ela foi concebida para aumentar a segurança e a verificação do banco de dados e das informações referentes. A manutenção da energia da interface é viabilizada pela utilização de batimentos cardíacos e da glicose presente no sangue do usuário. Embora se trate de um conceito, as tecnologias disponíveis já permitem aplicações temporárias similares.

Figura 11 – Dattoo aplicada ao corpo. Imagem retirada de Dattoos: http://www.frogdesign.com/case-study/dattoos.html

Glucose-monitoring tattoo

Glucose-monitoring tattoo é uma tatuagem para monitoramento de concentrações de glicose no sangue. Pesquisadores do MIT desenvolveram nanosensores a base de nanotubos de carbono revestidos por polímeros sensíveis à concentração de glicose que emitem luz fluorescente. Estes dispositivos são inseridos na pele de modo semelhante ao processo de pigmentação da tatuagem. Quando os níveis de glicose aumentam, a tatuagem torna-se fluorescente sob luz infravermelha, alertando seu usuário sobre a necessidade de uma dose de insulina. Nestas aplicações, um dispositivo semelhante a um relógio projeta luz infravermelha sobre o local tatuado, de modo a captar a bioluminescência das nanopartículas, que variam proporcionalmente à taxa de glicose no organismo (Figura 12). A aplicação não é definitiva e a camada dos sensores deve ser renovada em períodos determinados de tempo, que variam de acordo com a profundidade da aplicação.

Figura 12 – Tatuagem para monitoramento de concentração de glicose com leitor óptico. Ilustração dos autores. Adaptado de “Nanotechnology ‘tattoos’ to help diabetics to track glucose levels”: http://tinyurl.com/29phr5c.

Viral tattoos

Viral tattoos (2008) é uma pesquisa estética para criação de esculturas in vitro (Figura 13). São hematomas azulados realizados por meio da aplicação de retrovírus em pele de porco ou humana. O procedimento se assemelha ao protocolo glucose-monitoring tattoo, baseado em marcadores celulares. O processo de coloração histoquímico permite a visualização das células infectadas na superfície da pele e à medida que o vírus amplia sua área de contaminação a área azul também é ampliada (DUFF et al., 2010).

Figura 13 – Viral tattoos, tatuagem in vitro com destaque do marcador histoquímico azul. Imagem retirada de Duff et al. (2010).

Epidigital patch

Epidigital patch (Figura 14) é um relógio topográfico da empresa One & Co para a Timex. Trata-se de um “relógio” composto por uma imagem topográfica na pele que se assemelha a uma tatuagem. O adesivo é formado por nanobots (nanorobôs que são partículas biocompatíveis) que são absorvidos pela camada basal da epiderme (membrana sobre a qual fica depositado o epitélio). Eles interagem para criar os gráficos topográficos dinâmicos na pele. Os nanobots são biocompatíveis e são dissolvidos após determinado período de tempo. A manutenção do dispositivo é feita com a aplicação de outro adesivo.

Figura 14 – Epidigital patch: aplicação do patch e imagem háptica do relógio gerado na pele. Imagem retirada de “Epidigital patch”: www.oneandco.com/casestudy_15.html

A One & Co propõe uma imagem háptica-visual. A ampliação do espectro de aplicações desta tecnologia planeja desenvolver próteses de diagnóstico em braile.

A tabela 2 sumariza os projetos, tecnologias, propriedades e materiais usados:

Projeto Tecnologia Propriedade (invasivas, superficiais, responsivas, interativas) Materiais (biológico, silicon…) Autores
e-ink microesferas eletricamente carregadas não invasiva, responsiva, interativa tinta eletrônica impressa em uma folha de filme plástico que é composta por uma camada de circuitos que formam padrões de pixels que podem ser manipulados

e-ink

programmable subcutaneous visible implant tisplay inserido concectado a módulos de processamento de dados invasiva, responsiva, interativa um implante inserido na pele composto por bateria, módulo de controle e display que apresenta a informação programada Singer e White (1997)
changeable tattoos Tinta eletrônica semelhante à e-ink, inserida na pele através de agulhas côncavas invasiva, responsiva, interativa microesferas contendo cargas suspensas em estado líquido transparente, substrato biocompatível Levy e Cherry (2001)
electronic tattoo não descrita invasiva ou superficial, responsiva, interativa não descritos Philips design
ILED e LEDs tattoos nano ILEDs e LEDs, substratos biocompatíveis inseridos na pele invavisa, responsiva, interativa nanomembranas de silício em substratos de seda biocompatível, matrizes de ILEDs, PDs Kim et al. (2009), Kim et al (2010)
epidermal electronic system (EES) tatuagens eletrônicas temporárias superficial, responsiva, interativa circuitos flexíveis ultra finos de silício Kim et al. (2011)
datoo adesivo prototipado sob demanda Superfícial, responsiva, interativa não especificada Harmut Esslinger
digital tattoo interface Celular integrado ao organismo do indivíduo invasiva, responsiva, interativa semelhante ao e-ink, mas não especificada Jim Mielke
glucose-monitoring tattoo sensor fluorescente inserido na pele e que reage a concentrações de glicose no corpo invasiva, responsiva sensores a base de nanotubos de carbono revestido por polímeros sensíveis à concentração de glicose Barone et al. (2009)
viral tattoos tatuagens histoquímicas em tecido doado por voluntários invasiva, responsiva marcação histoquímica (fluorescente) de vírus Duff et al. (2010)
epidigital patch relógio topográfico gerado pela pele invasiva responsiva nano robôs em substratos biocompatíveis, não especificados One & Co. Timex

Tabela 2: sumarização dos projetos, tecnologias, propriedades e materiais utilizados

Conclusão

O que parece mais intuitivamente tratável, segundo a noção de que estamos imersos em espaços mais ou menos estruturados de signos, ou nichos semióticos, é ainda pouco explorado em muitas áreas, incluindo Design de Interfaces e Design da Interação, entre outras. As tatuagens, das práticas de modificação corporal em sociedades tribais, aos experimentos com tecnologias interativas e biocompatíveis, podem ser definidas como artefatos semioticamente projetados (ou oportunisticamente usados) para revelar e comunicar informação de seus objetos (qualidades, relações, eventos, classes de eventos e leis). A concepção de novas modalidades de tatuagem, sensíveis a variações orgânicas e ambientais, tem ramificações inéditas, permitindo a criação de novos meios de comunicação. A pele, como interface responsiva e interativa, deve permitir a exploração de novos padrões de comunicação incorporada. Novas modalidades de relações interagentes serão estabelecidas devido à criação de novos padrões de comunicação, associados a novas formas de interpretação de estados orgânicos, e variações ambientais, por meio de feedbacks destes estados e variações.

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