Tecnología portátil para supervisar salud neonatal

Pronto se podrán utilizar estructuras líquidas funcionales para desarrollar tecnologías de salud portátiles, como trajes de dormir para bebés.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Sussex (Brighton, Reino Unido) y la Universidad de Brighton (Reino Unido), las estructuras líquidas funcionales se crean mediante la emulsificación del grafeno (u otros nanomateriales bidimensionales) en agua y aceite para crear conjuntos macroscópicos funcionales. Debido a la exfoliación en fase líquida del grafeno, las estructuras líquidas exhiben conductividad eléctrica formando túneles entre las partículas. La tecnología de grafeno líquido es tan sensible, que cuando un canal o tubo que contiene el líquido se estira, incluso en una pequeña cantidad, la conductividad del líquido cambia.

La tecnología abre el camino para una gama de sensores de líquidos portátiles y flexibles, como una aplicación de detección de deformación. Con un factor de calibre grande de alrededor de 40, el más alto reportado en un líquido, los sensores podrían integrarse en bandas parecidas al rastreador de capacidad física, o incluso incrustadas dentro de la tela de un chaleco sensor para medir las velocidades de respiración y el movimiento. Los sensores discretos también se pueden usar para cualquier persona con afecciones potencialmente mortales como la apnea del sueño. Además, dado que el grafeno es barato de producir, el nuevo avance debería ser asequible. El estudio fue publicado el 9 de enero de 2018 en la revista Nanoscale.

“Lo que hemos hecho es similar a la forma como se prepara un aderezo para ensaladas; cuando se mezclan el agua y el aceite, se forman gotas pequeñas de un líquido que flotan en el otro porque los dos no se mezclan”, dijo el autor principal, Matthew Large, PhD, de la Universidad de Sussex. “Normalmente, las gotitas se juntan y los líquidos se separan con el tiempo, como las gotas en una lámpara de lava. Hemos resuelto esto poniendo el grafeno. El grafeno, que tiene un átomo de grosor, se asienta en la superficie de las gotitas y evita que se fusionen”.

“Lo emocionante de este nuevo tipo de líquido conductor es la sensibilidad que tiene para estirarse. Cuando las partículas de grafeno se ensamblan alrededor de las gotitas de líquido, los electrones pueden saltar de una partícula a la siguiente; esta es la razón por la que todo el líquido es conductivo”, concluyó el Dr. Large. “Cuando estiramos nuestros sensores apretamos y deformamos las gotitas; esto aleja las partículas de grafeno y hace que sea mucho más difícil para los electrones saltar a través del sistema. La sensibilidad de este nuevo tipo de sensor de tensión es en realidad mucho más alta que la de muchas de las tecnologías existentes, y es el dispositivo líquido más sensible jamás informado por un margen bastante significativo”.

El grafeno es una celosía, en forma de panal, de átomos de carbono a escala atómica que combina la mayor resistencia mecánica jamás medida en cualquier material (natural o artificial) con muy poco peso y alta elasticidad. También tiene propiedades ópticas y fototérmicas únicas que le permiten liberar energía en forma de calor en respuesta a la entrada de luz y una conductividad eléctrica muy alta. André Geim y Kostya Novoselov de la Universidad de Manchester (Reino Unido) recibieron el Premio Nobel de Física en 2010 por su desarrollo.