Innovación: Elimina los electrodos y pegamentos; comienzan a fabricarla
La era de voluminosos electrodos para monitorear pacientes parece haber terminado con la invención de una plataforma ultrafina que cumple esa función y se adhiere a la piel como un tatuaje temporal. Y esa es solo una de sus aplicaciones.
Diario El País. 12 Ago 2011. Por Déborah Friedmann
La llaman piel electrónica estirable y fue dada a conocer ayer en la revista Science. Ingenieros dirigidos por el investigador John A. Rogers, de la Universidad de Illinois, en Estados Unidos, lograron crear un mecanismo que combina componentes electrónicos y aplicarlo a la detección, diagnóstico y comunicación.
Para los científicos este invento hace que la frontera entre la electrónica y la biología sea cada vez más difusa. Son dos mundos diferentes, uno suave y elástico y otro duro y rígido que coexisten y se integran.
El dispositivo presentado ayer -denominado Sistema Electrónico de la Epidermis (EEE por sus siglas en inglés)- puede medir datos sobre el funcionamiento cardíaco, ondas cerebrales y actividad muscular sin tener que utilizar equipos voluminosos ni pegamentos que incomodan al paciente. En cambio, sensores en miniatura, diminutos transmisores y receptores y redes mínimas forman un circuito que se estira junto con la piel del usuario.
«Nuestro objetivo era desarrollar una tecnología electrónica que pudiera integrarse con la piel de una manera que es mecánica y fisiológicamente invisible para el usuario», dice Rogers, en un comunicado de la National Science Foundation, que ha financiado la investigación, junto con la Fuerza Aérea de Estados Unidos y el Departamento de Energía.
«Hemos encontrado una solución que implica que los dispositivos están diseñados para lograr las propiedades físicas que coinciden con la propia epidermis. Es una tecnología que borra la distinción entre la electrónica y la biología», añadió el creador.
El dispositivo se monta en una fina lámina de plástico soluble. Luego, se le pasa agua como se hace con un tatuaje temporal. Además, es posible aplicarlo directamente en un tatuaje para así ocultar la pieza de los demás.
«Creemos que esto puede ser un avance conceptual importante en la electrónica portátil, para lograr algo que es casi imperceptible para el usuario», dijo Todd Coleman, codirector del equipo que trabajó en el diseño del producto.
VENTAJAS. Aunque las tecnologías actuales permiten medir con precisión el ritmo cardíaco, las ondas cerebrales y la actividad muscular, la EEE ofrece las mismas prestaciones pero con sensores que casi no tienen peso y sin cables externos. Está hecha fundamentalmente de un polímero con flexibilidad similar a la de la silicona de las fundas de los pequeños aparatos electrónicos. Su grosor es menor al de un cabello humano. Además, puede obtener gran parte de la energía que necesita con colectores solares.
Los creadores destacan que esta piel no requiere de un gel conductor ni es incómoda para el usuario. Además, quien lo utiliza puede tener total libertad de movimientos. Los filamentos tienen una configuración similar a una serpiente: se estiran, giran, arrugan. La clave es que no pierden su funcionalidad. Como la piel natural, lo logran sin dañarse.
«Si queremos entender la función del cerebro en un entorno natural eso es completamente incompatible con los estudios en un laboratorio», dijo Coleman, quien actualmente se desempeña como profesor en la Universidad de California, en San Diego. «La mejor manera de hacerlo es registrar las señales neuronales en un entorno natural, con los dispositivos que son invisibles para el usuario», dijo.
Este tipo de monitoreo durante la actividad normal es especialmente beneficioso para saber los patrones de salud y también para poder medir parámetros durante el sueño del paciente.
Pero la recopilación de datos es solo una parte de lo que esta piel artificial puede llegar a hacer. Por ejemplo, personas con trastornos musculares o neurológicos, como la esclerosis lateral amiotrófica, podrían utilizar el dispositivo para comunicarse o interactuar con computadoras.
Los investigadores encontraron también que cuando el mecanismo se aplica a la piel de la garganta los sensores pueden distinguir los movimientos musculares de un lenguaje simple.
Para demostrar el potencial de la interfaz usaron los parches electrónicos para controlar un videojuego.
El grupo de científicos que encabeza Rogers es conocido por crear dispositivos elásticos, flexibles e innovadores. En este caso, los investigadores usaron simples adaptaciones de las técnicas utilizadas en la industria de los semiconductores, por lo que los dispositivos son fácilmente producibles y ya se trabaja en su fabricación.
Paralelamente, diseñan la posibilidad de añadirle al sistema capacidad Wi-Fi y también explorar enfoques clínicos, especialmente para las dolencias en que el tamaño del sensor es fundamental, como la apnea del sueño y la atención neonatal.
Para una próxima etapa el equipo espera incorporar dispositivos de microfluidos en su tecnología, abriendo un nuevo campo de vendas electrónicas y de piel mejorados.
En el futuro van a intentar incorporarle microfluidos al dispositivo.
Aspectos clave
Un mecanismo innovador
El Sistema Electrónico de la Epidermis (EEE por sus siglas en inglés) puede medir datos sobre el funcionamiento cardíaco, ondas cerebrales y actividad muscular sin tener que utilizar equipos voluminosos ni pegamentos que incomodan al paciente.
Un invento con potencialidad
El dispositivo ya comenzó a fabricarse. Paralelamente, diseñan la posibilidad de añadirle al sistema capacidad Wi-Fi y también explorar enfoques clínicos, especialmente para apnea del sueño y la atención neonatal.
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