Inspirado por el comportamiento de la piel natural, los investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica, Universidad de Linkoping, han desarrollado un sensor que será adecuado para usar con la piel electrónica. Puede medir los cambios en la temperatura corporal y reaccionar tanto a la luz solar como al calortoque.
La robótica, las prótesis que reaccionan al tacto y el monitoreo de la salud son tres campos en los que los científicos de todo el mundo trabajan para desarrollar la piel electrónica. Quieren que dicha piel sea flexible y posea algún tipo de sensibilidad. Investigadores del Laboratorio de Electrónica Orgánica deLa Universidad de Linköping ha dado pasos hacia ese sistema mediante la combinación de varios fenómenos físicos y materiales. El resultado es un sensor que, similar a la piel humana, puede detectar la variación de temperatura que se origina al tocar un objeto caliente, así como el calor deradiación solar.
"Nos hemos inspirado en la naturaleza y sus métodos para detectar el calor y la radiación", dice Mina Shiran Chaharsoughi, estudiante de doctorado en el grupo de Fotónica Orgánica y Nanoóptica en el Laboratorio de Electrónica Orgánica.
Junto con sus colegas, ella ha desarrollado un sensor que combina los efectos piroeléctricos y termoeléctricos con un fenómeno nano-óptico.
Un voltaje surge en los materiales piroeléctricos cuando se calientan o enfrían. Es el cambio de temperatura lo que da una señal, que es rápida y fuerte, pero que se desintegra casi tan rápido.
En los materiales termoeléctricos, en contraste, surge un voltaje cuando el material tiene un lado frío y otro caliente. La señal aquí surge lentamente, y debe pasar algún tiempo antes de que pueda medirse. El calor puede surgir de un toque cálido o deel sol; todo lo que se requiere es que un lado esté más frío que el otro.
"Queríamos disfrutar lo mejor de ambos mundos, por lo que combinamos un polímero piroeléctrico con un gel termoeléctrico desarrollado en un proyecto anterior por Dan Zhao, Simone Fabiano y otros colegas en el Laboratorio de Electrónica Orgánica. La combinación proporciona un rápido yfuerte señal que dura mientras el estímulo esté presente ", dice Magnus Jonsson, líder del grupo de fotónica orgánica y nano-óptica.
Además, resultó que los dos materiales interactúan de una manera que refuerza la señal.
El nuevo sensor también utiliza otra entidad nanoóptica conocida como plasmones.
"Los plasmones surgen cuando la luz interactúa con nanopartículas de metales como el oro y la plata. La luz incidente hace que los electrones en las partículas oscilen al unísono, lo que forma el plasmón. Este fenómeno proporciona a las nanoestructuras propiedades ópticas extraordinarias, comodispersión y alta absorción ", explica Magnus Jonsson.
En trabajos anteriores, él y sus compañeros de trabajo han demostrado que un electrodo de oro que ha sido perforado con nanoholes absorbe la luz de manera eficiente con la ayuda de plasmones. La luz absorbida se convierte posteriormente en calor. Con dicho electrodo, un oro delgadopelícula con nanoholes, en el lado que mira al sol, el sensor también puede convertir la luz visible rápidamente en una señal estable.
Como una ventaja adicional, el sensor también es sensible a la presión. "Una señal surge cuando presionamos el sensor con un dedo, pero no cuando lo sometemos a la misma presión con un pedazo de plástico. Reacciona al calor dela mano ", dice Magnus Jonsson.
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Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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