Imprimen circuitos directamente en la piel

Por reglas generales, la fabricación de circuitos portátiles (sensores o dispositivos flexibles que se ajustan y adhieren a la piel) requiere de mucho calor. Ahora, un equipo de científicos de la Penn State University (EE.UU.), ha creado unos nuevos sensores portátiles que imprimen directamente en la piel de una persona, sin producirle quemadura. 

Estos circuitos son fabricados a temperatura ambiente, tal como publican en su estudio en la revista ACS Applied Materials & Interafaces, por lo que esperan desarrollar nuevos sensores médicos que se adapten mucho mejor al paciente individual.

"En este artículo, informamos sobre una técnica de fabricación simple pero universalmente aplicable con el uso de una nueva capa de ayuda de sinterización para permitir la impresión directa de sensores corporales", comentó Ling Zhang, investigador del Instituto de Tecnología de Harbin en China y coautor del trabajo.

Los sensores de alta sensibilidad podrían tener una amplia gama de aplicaciones, desde la robótica hasta la medicina.

Resolver el problema de imprimir circuitos directamente sobre la piel y el calor que ello conlleva es un gran paso pues los métodos tradicionales para unir los componentes dentro de un sensor requieren temperaturas de alrededor de 300 ° C, lo que hace que el proceso sea incompatible con las aplicaciones cutáneas (quemaría la piel, por supuesto).

"La superficie de la piel no puede soportar una temperatura tan alta, obviamente", dijo Cheng. "Para sortear esta limitación, propusimos una capa de ayuda de sinterización, algo que no dañaría la piel y podría ayudar a que el material se sinterice a una temperatura más baja".

Al añadir una nanopartícula a la mezcla, las partículas de plata se sinterizan a una temperatura más baja de aproximadamente 100 ºC.

"Esto se puede usar para imprimir sensores en ropa y papel, lo cual es útil, pero aún es más alto de lo que podemos soportar a la temperatura de la piel", aclaró Cheng, quien señaló que alrededor de 40 ºC aún podrían quemar el tejido de la piel. "Cambiamos la fórmula de la capa auxiliar, cambiamos el material de impresión y descubrimos que podíamos sinterizar a temperatura ambiente".

 Con la reducción  gradual del calor hasta la temperatura ambiente, mezclando compuestos como la pasta de alcohol polivinílico, el ingrediente principal de las mascarillas faciales para el cuidado de la piel, consiguieron este objetivo. Al aplicar la capa previamente a la sinterización, la superficie se vuelve más lisa y los materiales pueden unirse sin calor extremo. El resultado final son sensores médicos, diseñados específicamente para el cuerpo de una persona, que se pueden eliminar fácilmente con agua tibia. La extracción o eliminación no daña el dispositivo ni tampoco la piel.

Si bien ya existen sensores flexibles y tienen aplicaciones en la monitorización fisiológica futura, aplicar esa tecnología a la piel seguía siendo un problema para los científicos. Si este proceso consigue ser viable a gran escala, puede allanar el camino para que la tecnología ayude a los pacientes con diversas afecciones. De hecho, los científicos planean utilizar esta tecnología para monitorear los síntomas de la COVID-19 en los pacientes.

 Fuente: Muy Interesante

Medicina, nanopartículas, robótica, sensores, circuitos portátiles

Síguenos en nuestras redes sociales