Prometedores sensores de nanoalambre de plata para prótesis

Se pueden usar sensores portátiles y multifuncionales, hecho de nanoalambres de plata, en aplicaciones biomédicas, militares o atléticas.

Desarrollado por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte (NCSU, Raleigh, EUA), los sensores multifuncionales altamente extensibles pueden detectar simultáneamente estímulos múltiples como estiramiento, tensión (hasta 50%), presión (hasta ~1,2 MPa), temperatura, o toque con alta sensibilidad, tiempo rápido de repuesta (~40 ms), y función buena de mapeo de presión. Los sensores utilizan el mecanismo de detección capacitativo, con nanoalambres de plata que funcionan como electrodos y Ecoflex utilizado como un dieléctrico. Los electrodos de nanoalambre de plata son xerografiados en un material aislante entre dos conductores extensibles de capacitancia que tienen la capacidad de almacenar las cargas eléctricas.

Presionar, tirar, o tocar los conductores extensibles cambia la capacitancia, que es medida por los nano-alambres de plata. Los sensores han sido probados para varias aplicaciones portátiles, incluyendo la monitorización del movimiento del pulgar, la detección de la tensión de la rodilla en el reflejo patelar y otros movimientos humanos, ilustrando las utilidades potenciales de tales sensores en sistemas robóticos, protésicos, para medir señales bioelectrónicas como electrocardiogramas (ECGs), y para el uso en paneles táctiles flexibles. El estudio describiendo los nanoalambres fue publicado temprano en línea el 14 de enero de 2014, en la revista Nanoscale.

“La tecnología se basa en la deformación física o cambios de campo eléctrico “de franja””, dijo el autor principal, Shanshan Yao, un estudiante PhD de NCSU. “El último es muy similar al mecanismo usado en las pantallas táctiles de los teléfonos inteligentes, pero los sensores que hemos desarrollado son extensibles y pueden montarse en una variedad de superficies curvilíneas como la piel humana”.

“Esos sensores pueden ser usados para ayudar a desarrollar prótesis que respondan al movimiento de un usuario y suministra retroalimentación cuando se usan”, dijo el autor profesor asociado Yong Zhu, PhD, del departamento de ingeniería mecánica y aeroespacial. “Pueden también ser usados para crear robótica que pueda ‘sentir’ su ambiente, o los sensores pueden ser incorporados en la ropa para rastrear el movimiento o monitorizar la salud física de una persona”.

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North Carolina State University