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- Este sistema es el primero en lograr la detección de temperatura y presión que solo logra la piel humana
Investigadores de la Universidad de Stanford desarrollaron una piel electrónica artificial que puede comunicarse directamente con el cerebro utilizando circuitos integrados suaves, lo que significa que puede ser estirada y doblada sin que sus componentes se dañen. Este sistema convierte la presión, temperatura, tensión y productos químicos en señales eléctricas similares a los impulsos nerviosos.
La tecnología podría ser utilizada en prótesis para proporcionar un sentido del tacto similar al humano. El equipo científico de la Universidad de Stanford ahora busca agregar funcionalidad inalámbrica y formas de interactuar con el cerebro y la periferia del cuerpo para mejorar aún más su tecnología.
“Llevamos tiempo trabajando en un circuito electrónico portátil, denominado e-skin monolítico, pero el obstáculo no era tanto encontrar mecanismos para imitar las habilidades sensoriales del tacto humano, sino unirlos, utilizando solo materiales similares a la piel”, explicó Zhenan Bao, autor principal del estudio publicado en la revista Science.
Capas de la piel electrónica
La piel artificial capaz de detectar los estímulos sensoriales se compone de dos capas: una capa externa de nitrilo, que es el caucho de silicona que se usa en guantes quirúrgicos, y una capa interna de polímeros que contienen los circuitos integrados suaves.
En cada capa de esta piel electrónica se encuentran redes de nanoestructuras orgánicas que se encargan de transmitir las señales eléctricas.
Los circuitos integrados suaves son una tecnología emergente que permite la creación de componentes electrónicos flexibles y estirables fabricados a partir de materiales como el grafeno, el carbono y el silicio, y que se imprimen en el caucho de silicona.
¿Cómo actúa esta piel artificial?
La piel artificial desarrollada por el equipo de Bao utiliza circuitos integrados suaves para detectar la presión y la temperatura.
Cuando la piel se somete a una presión o temperatura determinada, los circuitos integrados suaves generan una señal eléctrica que se puede medir y analizar.
Esta tecnología podría tener muchas aplicaciones prácticas, como la creación de prótesis más avanzadas y cómodas, la monitorización de la salud de los pacientes y la creación de robots más sensibles al tacto.
La piel artificial no es nueva, ya fue desarrollada por otros investigadores anteriormente. Sin embargo, la tecnología del equipo de Bao es única por su capacidad para detectar la presión y la temperatura como lo haría el cerebro humano.
Los sensores están hechos de nanotubos de carbono, materiales sensibles a las fuerzas mecánicas y térmicas. Al aplicar presión o un cambio en la temperatura, los nanotubos cambian su resistencia eléctrica y generan una señal eléctrica.
“Gran parte de ese desafío se redujo al avance de los materiales electrónicos similares a la piel que se pueden incorporar en circuitos integrados a un voltaje lo suficientemente bajo como para usarse de manera segura en el cuerpo humano”, señaló Weichen Wang, otro autor del estudio.
Esta piel artificial servirá para crear prótesis que restauren el movimiento y las funciones, como agarrar y mover objetos, y también brindarán al usuario los estímulos sensoriales propios de la piel humana y también le permitirá controlar el dispositivo con mayor precisión.
