Las segundas pieles electrónicas son los wearables del futuro

07/12/2022

Las segundas pieles electrónicas son los wearables del futuro

la piel es el órgano más grande de nuestro cuerpo, y también el más complejo. Mírelo bajo un microscopio y verá miles de terminaciones nerviosas que mantienen el cerebro conectado con el mundo exterior y nos permiten sentir el tacto, la presión y el dolor. Pero cuando Zhenan Bao lo mira, ve algo más.

Para Bao, un ingeniero químico enfocado en la fabricación de polímeros, la piel no es solo un órgano sensorial, sino también un material. Uno que, en sus palabras, sea flexible, pero también estirable, autorreparable y biodegradable. Bao trabaja en el campo emergente de la piel electrónica y su misión es recrear las muchas funciones de la piel humana para su uso en prótesis y robótica. Para las personas que usan miembros artificiales, el sentido del tacto mejoraría enormemente su calidad de vida, permitiéndoles distinguir lo blando de lo duro y notar lo peligrosamente afilado o lo hirviendo antes de que puedan causar algún daño.

Cuando Bao se unió a la Universidad de Stanford en 2004, pocos investigadores estaban trabajando en sensores flexibles que pudieran envolverse alrededor de una mano artificial para imitar el sentido del tacto, y la experiencia previa de Bao con pantallas flexibles resultaría útil. Para 2010, Bao y sus colegas habían desarrollado un sensor flexible tan sensible que podía detectar el toque de una mariposa cuando se posaba.

“Nuestra electrónica actual es muy rígida, quebradiza y voluminosa”, dice Bao. "Pero si podemos hacer que todos sean como la piel, eso puede cambiar por completo la forma en que los humanos interactúan e interactúan con la electrónica". Nuestra piel, que forma una barrera protectora natural contra el medio ambiente, también podría servir como interfaz entre humanos y dispositivos.

Además de la robótica y las prótesis, Bao ve aplicaciones potenciales para la piel electrónica, o e-skin, en el campo de los dispositivos portátiles. Imagine un dispositivo que se usa en el cuerpo como una segunda piel y usa sensores para medir con precisión la presión arterial, la temperatura o los niveles de glucosa y oxígeno en tiempo real. “Hay mucho interés por los dispositivos portátiles que van más allá de medir cuántos pasos caminamos cada día o la frecuencia cardíaca”, dice Bao.

Un invento que sale del laboratorio de investigación de Bao en Stanford podría fabricarse y probarse clínicamente en los próximos años. La startup PyrAmes de Silicon Valley, de la que Bao es cofundador, está desarrollando una banda suave que se envuelve alrededor de una muñeca o un pie y podría usarse para controlar la presión arterial de los bebés prematuros en las unidades de cuidados intensivos. Está diseñado para registrar el flujo sanguíneo de forma continua como lo hace normalmente una línea arterial, sin necesidad de agujas que conllevan el riesgo de infección, tejido y daño nervioso. Luego, la banda se empareja de forma inalámbrica con una tableta para monitorear los cambios de presión arterial en tiempo real.

Para tales aplicaciones, la electrónica debe ser extensible y flexible desde el principio. El equipo de investigadores de Bao ha adoptado un enfoque molecular para diseñar polímeros orgánicos teniendo esto en cuenta. Un polímero es una molécula grande formada por muchos monómeros repetitivos unidos entre sí como una larga cadena de sujetapapeles. Al cambiar la estructura de estos monómeros, los investigadores pueden hacer que el material se estire y darle forma para que encaje sobre o incluso dentro del cuerpo humano.

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