Un factor importante que frena el desarrollo de biosensores portátiles para el monitoreo de la salud es la falta de un suministro de energía liviano y duradero. Ahora los científicos de la Universidad de Massachusetts Amherst, liderados por la química de materiales Trisha L. Andrew, informan que han desarrollado un métodopara hacer un sistema de almacenamiento de carga que se integra fácilmente en la ropa para "bordar un patrón de almacenamiento de carga en cualquier prenda"
Como Andrew explica, "las baterías u otros tipos de almacenamiento de carga siguen siendo los componentes limitantes para la mayoría de las tecnologías portátiles, portátiles, ingeribles o flexibles. Los dispositivos tienden a ser una combinación de demasiado grande, demasiado pesado y no flexible".
Su nuevo método utiliza un micro supercondensador y combina hilos conductores recubiertos de vapor con una película de polímero, además de una técnica de costura especial para crear una malla flexible de electrodos alineados en un respaldo textil. El dispositivo de estado sólido resultante tiene una alta capacidadpara almacenar la carga por su tamaño y otras características que le permiten alimentar biosensores portátiles.
Andrew agrega que si bien los investigadores han miniaturizado notablemente muchos componentes de circuitos electrónicos diferentes, hasta ahora no se podía decir lo mismo de los dispositivos de almacenamiento de carga ". Con este documento, demostramos que podemos bordar literalmente un patrón de almacenamiento de carga en cualquier prendausando los hilos recubiertos de vapor que fabrica nuestro laboratorio. Esto abre la puerta para simplemente coser circuitos en prendas inteligentes autoalimentadas ". Los detalles aparecen en línea en ACS Materiales e interfaces aplicados .
Andrew y el investigador postdoctoral y primer autor Lushuai Zhang, más el estudiante graduado de ingeniería química Wesley Viola, señalan que los supercondensadores son candidatos ideales para circuitos de almacenamiento de carga ponibles porque tienen densidades de potencia inherentemente más altas en comparación con las baterías.
Agregan que "la incorporación de materiales electroquímicamente activos con altas conductividades eléctricas y un rápido transporte de iones a los textiles es un desafío", agregan. Andrew y sus colegas demuestran que su proceso de recubrimiento de vapor crea películas de polímeros conductores porosos en hilos densamente retorcidos, que pueden hincharse fácilmentecon iones de electrolitos y mantener una alta capacidad de almacenamiento de carga por unidad de longitud en comparación con el trabajo anterior con fibras teñidas o extruidas.
Andrew, que dirige el Laboratorio de Electrónica Usable en UMass Amherst, señala que los científicos textiles han tendido a no utilizar la deposición de vapor debido a dificultades técnicas y altos costos, pero más recientemente, la investigación ha demostrado que la tecnología puede ampliarse y seguir siendo costosa-eficaz.
Ella y su equipo actualmente trabajan con otros en el Centro de Monitoreo de Salud Personalizado del Instituto de Ciencias de la Vida Aplicadas de UMass Amherst para incorporar las nuevas matrices bordadas de almacenamiento de carga con sensores de textiles electrónicos y microprocesadores de baja potencia para construir prendas inteligentes que puedanmonitorear la marcha y los movimientos articulares de una persona durante un día normal.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :