Piel electrónica monitorea signos vitales humanos con ultra alta precisión

Gran parte de la investigación actual sobre sensores basados en nanocompuestos involucra materiales no sostenibles, lo que hace que estos dispositivos contribuyan a los desechos plásticos una vez que se vuelven obsoletos. El impacto ambiental de estos desechos requiere un cambio hacia prácticas más sostenibles en la producción de dispositivos electrónicos epidérmicos a base de plástico. Ahora, los investigadores han utilizado materiales inspirados en la gastronomía molecular para diseñar dispositivos portátiles inteligentes que superaron a dispositivos comparables en sensibilidad a la tensión. Incorporaron grafeno en algas marinas para formar microcápsulas de nanocompuestos que, cuando se ensamblan en redes, pueden registrar mediciones musculares, respiratorias, del pulso y de la presión arterial con ultra alta precisión en tiempo real.

En un estudio pionero, investigadores de la Universidad Queen Mary (Londres, Reino Unido) y la Universidad de Sussex (Brighton and Hove, Reino Unido) demostraron la viabilidad de fusionar conceptos de gastronomía molecular con materiales biodegradables para fabricar dispositivos que no solo son amigables con el medio ambiente sino también potencialmente superiores a sus contrapartes no sostenibles. Los científicos emplearon algas marinas y sal, ingredientes comúnmente utilizados en el mundo culinario, para producir cápsulas de grafeno compuestas por una capa sólida de gel de grafeno/algas marinas que encapsula un núcleo de tinta de grafeno líquido. Este método es similar al adoptado por los restaurantes con estrellas Michelin para crear cápsulas con una capa sólida de mermelada de frambuesa/algas marinas que encierra un núcleo de mermelada líquida.

A diferencia de las cápsulas de gastronomía molecular, las cápsulas de grafeno muestran una alta sensibilidad a la presión, lo que significa que sus propiedades eléctricas se alteran significativamente cuando se aprietan o comprimen. Esta característica permite su uso como sensores de tensión altamente eficientes y allana el camino para el desarrollo de dispositivos portátiles inteligentes, para usar en la piel, para mediciones biomecánicas y de signos vitales precisas y en tiempo real. La naturaleza reciclable y biodegradable de estas cápsulas podría modificar nuestra perspectiva sobre los dispositivos de detección portátiles y su impacto ambiental. Esta investigación también proporciona un modelo para que otros laboratorios comprendan y manipulen las propiedades de detección de tensión de materiales similares, lo que podría impulsar la tecnología portátil basada en nanotecnología a nuevas alturas.

"Al presentar una fusión innovadora de arte culinario y nanotecnología de vanguardia, aprovechamos las propiedades extraordinarias de las microcápsulas de grafeno y algas marinas recién creadas que redefinen las posibilidades de la electrónica portátil", dijo el Dr. Dimitrios Papageorgiou, profesor de ciencia de materiales en Universidad Queen Mary de Londres. “Nuestros descubrimientos ofrecen un marco poderoso para que los científicos reinventen tecnologías portátiles de nanocompuestos para diagnósticos de salud de alta precisión, mientras que nuestro compromiso con los materiales reciclables y biodegradables está totalmente alineado con la innovación con conciencia ambiental”.

Enlaces relacionados:
Universidad Queen Mary
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