Guantes flexibles de nanomateriales se asemejan a dedos humanos

Unos guantes quirúrgicos avanzados podrían ser capaces de responder con gran precisión a las tensiones y fuerzas asociadas con el tacto y el movimiento de los dedos.

Investigadores de la Universidad de Illinois (Urbana-Champaign, EUA), la Universidad Northwestern (Chicago, IL, EUA) y la Universidad Tecnológica de Dalian (China) han desarrollado nanomateriales semiconductores, métodos de fabricación avanzados y diseños inusuales de dispositivos para una clase de electrónica de silicio, estirable, ultradelgada y sensores suaves, capaces de ser integrados en las superficies interiores y exteriores de hojas elastoméricas delgadas en geometrías de tubo cerrado, especialmente formadas para montarlas en las yemas de los dedos.

Los dispositivos de estimulación electrotáctiles según los investigadores, podrían ser montados en una “piel” artificial y se colocan a través de los guantes sobre las yemas de los dedos de los cirujanos, y son un paso hacia la creación de guantes quirúrgicos para uso en procedimientos médicos tales como ablaciones locales y ecografías. El circuito electrónico en la “piel” está hecho de patrones de líneas conductoras de oro y hojas ultrafinas de silicio, integrados en un polímero flexible llamado poliimida. La hoja es grabada en la geometría de la malla abierta y transferida a una hoja delgada de caucho de silicona moldeada en la forma precisa de un dedo.

El manguito electrónico del dedo está diseñado para medir las tensiones y presiones en la yema del dedo, midiendo el cambio en la capacitancia - la capacidad de almacenar carga eléctrica - de pares de microelectrodos en el circuito. Las fuerzas aplicadas disminuyen el espaciado en la piel, lo que, a su vez, aumenta la capacitancia. El dispositivo para la yema del dedo también puede ser equipado con sensores de movimiento y de medición de temperatura, con pequeños calentadores como actuadores para la ablación y otras operaciones relacionadas. El estudio fue publicado en la edición de agosto 10, 2012, de la revista Nanotechnology.

“Tal vez el resultado más importante es que seamos capaces de incorporar las tecnologías de dispositivos semiconductores de silicio multifuncionales, en forma de pieles suaves y tridimensionales, ajustados a la piel, adecuados para la integración, no sólo con las yemas de los dedos, sino también con otras partes del cuerpo”, dijeron el autor principal, Profesor John Rogers, PhD, de la Universidad de Illinois, y sus colegas del departamento de ciencias de los materiales e ingeniería. “Imagínese la capacidad de detectar las propiedades eléctricas de los tejidos, y luego localmente eliminar ese tejido, precisamente por ablación local, todo a través de las yemas de los dedos con guantes quirúrgicos inteligentes”.

Enlaces relacionados:

University of Illinois

Northwestern University

Dalian University of Technology