Un equipo de ingenieros eléctricos de KAUST ha utilizado materiales cotidianos que se encuentran en la cocina, como papel de aluminio, papel adhesivo, esponjas y cinta adhesiva, para desarrollar un sensor de bajo costo que puede detectar estímulos externos, como el tacto, la presión, temperatura, acidez y humedad. Su trabajo fue publicado el 19 de febrero de 2016 en la edición inaugural de Advanced Materials Technologies por Wiley-VCH Alemania.
El sensor, que se llama Paper Skin, funciona tan bien como otras aplicaciones de piel artificial que se están desarrollando actualmente al tiempo que integra múltiples funciones utilizando materiales rentables.
La electrónica portátil y flexible es prometedora para una variedad de aplicaciones, como el monitoreo inalámbrico de la salud del paciente y las interfaces de computadora sin contacto, pero la investigación actual en esta dirección emplea materiales y procesos costosos y sofisticados.
"Nuestro trabajo tiene el potencial de revolucionar la industria electrónica y abre la puerta a la comercialización de dispositivos de detección asequibles de alto rendimiento", afirmó Muhammad Mustafa Hussain, profesor asociado de ingeniería eléctrica de KAUST del Laboratorio de Nanotecnología Integrada de la Universidad, donde se realizó la investigación.
"Los esfuerzos anteriores en esta dirección utilizaron materiales o procesos sofisticados", continuó Hussain. "Los papeles impresos con inyección de tinta químicamente funcionalizados o procesados con tecnología de vacío, aunque baratos, han demostrado funcionalidades limitadas. Aquí mostramos un enfoque de fabricación escalable 'garaje'utilizando elementos domésticos y de bajo costo ".
El equipo usó papel adhesivo para detectar humedad, esponjas y toallitas para detectar presión y papel de aluminio para detectar movimiento. Colorear una nota adhesiva con un lápiz HB permitió que el papel detectara los niveles de acidez, y se utilizó papel de aluminio y tinta conductora de plata.para detectar diferencias de temperatura.
Los materiales se juntaron en una plataforma simple basada en papel que luego se conectó a un dispositivo que detectó cambios en la conductividad eléctrica de acuerdo con estímulos externos.
El aumento de los niveles de humedad, por ejemplo, aumentó la capacidad de la plataforma para almacenar una carga eléctrica, o su capacidad. Exponer el sensor a una solución ácida aumentó su resistencia, mientras que exponerlo a una solución alcalina lo disminuyó. Se detectaron cambios de voltaje concambios de temperatura. Acercar un dedo a la plataforma perturbó su campo electromagnético, disminuyendo su capacidad.
El equipo aprovechó las diversas propiedades de los materiales que utilizaron, incluida su porosidad, adsorción, elasticidad y dimensiones para desarrollar la plataforma sensorial de bajo costo. También demostraron que una única plataforma integrada podía detectar simultáneamente múltiples estímulos en tiempo real.
explicó Hussain. Deben superarse varios desafíos antes de que una plataforma sensorial totalmente autónoma, flexible y multifuncional sea comercialmente viable. Se debe desarrollar la interacción inalámbrica con la piel del papel. También se deben realizar pruebas de confiabilidad para evaluar cuánto tiempo puede durar el sensory qué tan bueno es su rendimiento en condiciones severas de flexión.
"La próxima etapa será optimizar la integración del sensor en esta plataforma para aplicaciones en sistemas de monitoreo médico. La plataforma sensorial flexible y conforme permitirá el monitoreo simultáneo en tiempo real de los signos vitales del cuerpo, tales como frecuencia cardíaca, presión arterial, respiraciónpatrones y movimiento ", dijo Hussain.
"También podemos transferir las funcionalidades logradas de la tecnología a la piel cultivada biológicamente y desarrollar mecanismos para conectarla a redes neuronales en el cuerpo humano para ayudar a las víctimas de quemaduras, por ejemplo. Otras aplicaciones incluyen robótica, tecnología vehicular y encuestas ambientales".agregó.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por KAUST - Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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