MONITORIZA LAS CONSTANTES VITALES

Desarrollan una piel electrónica que se carga con el sudor

Un dispositivo Bluetooth permite que la piel electrónica transmita lecturas de sus sensores de forma inalámbrica

Foto: Piel electrónica. Foto: Caltech
Piel electrónica. Foto: Caltech

Investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech) han desarrollado una piel electrónica que se adhiere a nuestra propia piel y que monitoriza nuestra salud. Y lo mejor de todo: no necesita baterías, se carga con nuestro sudor.

Wei Gao, profesor asistente de Ingeniería Médica de Caltech, es el responsable del desarrollo de esta piel electrónica, o e-piel, que se aplica directamente sobre la piel. Hecha de caucho suave y flexible, se puede incrustar con sensores que monitorizan diversas constantes vitales, como la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal, los niveles de azúcar en la sangre, otra serie de procesos metabólicos que son indicadores de salud, e, incluso, las señales nerviosas que controlan nuestros músculos.

Lo hace sin necesidad de una batería, ya que funciona únicamente con células de biocombustibles alimentadas por uno de los propios productos de desecho del cuerpo: el sudor. "Uno de los principales desafíos con este tipo de dispositivos portátiles está en el lado de la energía", señala a TechXplore Gao. "Muchos usan baterías, pero eso no es muy sostenible. Algunos han intentado usar células solares o aprovechar el movimiento humano, pero queríamos saber: '¿Podemos obtener suficiente energía del sudor para alimentar a los wearables?' y la respuesta es sí".

Sin necesidad de baterías

Gao explica que el sudor humano contiene niveles muy altos del lactato químico, un compuesto generado como subproducto de los procesos metabólicos normales, especialmente por los músculos durante el ejercicio. Las células de combustible incorporadas en la e-piel absorben ese lactato y lo combinan con oxígeno de la atmósfera, generando agua y piruvato, otro subproducto del metabolismo. A medida que funcionan, las células de biocombustible generan suficiente electricidad para alimentar sensores y un dispositivo Bluetooth, que permite que la e-piel electrónica transmita lecturas de sus sensores de forma inalámbrica. "La comunicación vía Bluetooth consume mayor energía, pero es un enfoque más atractivo porque permite una conectividad extendida para aplicaciones médicas y robóticas prácticas", explica Gao.

"La comunicación vía Bluetooth consume mayor energía, pero permite una conectividad extendida para aplicaciones médicas y robóticas prácticas"

Otro de los desafíos a los que se enfrentaban Gao y su equipo era que la piel electrónica durara mucho tiempo con una alta intensidad de potencia con una degradación mínima. Las células de biocombustibles están hechas de nanotubos de carbono impregnados con un catalizador de platino/cobalto y malla compuesta que sostiene una enzima que descompone el lactato. Pueden generar una potencia continua y estable (hasta varios milivatios por centímetro cuadrado) durante varios días con el sudor humano.

"Queremos que este sistema sea una plataforma", explica. "Además de ser un biosensor portátil, esto puede ser una interfaz hombre-máquina. Los signos vitales y la información molecular recopilada con esta plataforma podrían utilizarse para diseñar y optimizar prótesis de próxima generación", concluye Gao.

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