Un equipo de investigadores de la Escuela de Ingeniería Cockrell de la Universidad de Texas en Austin ha inventado un método para producir parches portátiles de bajo costo y alto rendimiento que pueden monitorear continuamente los signos vitales del cuerpo para la salud humana y el seguimiento del rendimiento, posiblemente superando a los tradicionalesherramientas de monitoreo como monitores de eventos cardíacos.
Los investigadores publicaron un documento sobre su proceso de patente pendiente en Materiales avanzados el 23 de septiembre
Dirigido por el Profesor Asistente Nanshu Lu, el método de fabricación del equipo tiene como objetivo construir parches desechables de monitoreo de salud similares a tatuajes para la producción en masa de electrónica epidérmica, una tecnología popular que Lu ayudó a desarrollar en 2011.
El avance del equipo es un método repetible de "cortar y pegar" que reduce el tiempo de fabricación de varios días a solo 20 minutos. Los investigadores creen que su nuevo método es compatible con la fabricación de rollo a rollo, un método existente para creardispositivos a granel utilizando un rollo de plástico flexible y una máquina de procesamiento.
Los dispositivos electrónicos confiables y ultradelgados que se adhieren a la piel como un tatuaje temporal son una innovación relativamente nueva. Estos dispositivos tienen la capacidad de captar y transmitir las señales vitales del cuerpo humano, rastreando la frecuencia cardíaca, el nivel de hidratación, el movimiento muscular, la temperaturay actividad cerebral.
Aunque es una invención prometedora, un proceso de producción largo, tedioso y costoso ha obstaculizado hasta ahora el potencial de estos dispositivos portátiles.
"Uno de los aspectos más atractivos de la electrónica epidérmica es su capacidad de ser desechables", dijo Lu. "Si puede fabricarlos a bajo costo, digamos por $ 1, más personas podrán usarlos con más frecuencia. Esto se abrirála puerta para una serie de aplicaciones médicas móviles y más ".
El método UT Austin es el primer proceso seco y portátil para producir estos productos electrónicos, que, a diferencia del método actual, no requiere una sala limpia, obleas y otros recursos y equipos costosos. En cambio, la técnica se basa en la fabricación de forma libre, quees similar en alcance a la impresión 3D pero diferente en que el material se elimina en lugar de agregarse.
El proceso de dos pasos comienza con un metal económico, prefabricado y de calidad industrial depositado en láminas de polímero. Primero, se utiliza un cortador mecánico electrónico para formar patrones en las láminas de metal-polímero. Segundo, después de eliminar áreas excesivas, ella electrónica se imprime en cualquier adhesivo de polímero, incluidas las películas de tatuajes temporales. El cortador es programable para que el tamaño del parche y el patrón se puedan personalizar fácilmente
Deji Akinwande, profesor asociado y experto en materiales en la Escuela Cockrell, cree que el método de Lu puede transferirse a la fabricación de rollo a rollo.
"Estos parches prototipo iniciales se pueden adaptar a la fabricación de rollo a rollo que puede reducir el costo significativamente para la producción en masa", dijo Akinwande. "En este sentido, la invención de Lu representa un avance importante para la industria de la salud móvil".
Después de producir los parches cortados y pegados, los investigadores los probaron como parte de su estudio. En cada prueba, los parches recién fabricados por los investigadores captaron señales corporales que eran más fuertes que las tomadas por los dispositivos médicos existentes, incluido un ECG/ EKG, una herramienta utilizada para evaluar la función eléctrica y muscular del corazón. El equipo también descubrió que su parche se adapta casi perfectamente a la piel, minimizando las señales o errores falsos inducidos por el movimiento.
Los parches portátiles de UT Austin son tan sensibles que Lu y su equipo pueden imaginar a los humanos usando los parches para maniobrar más fácilmente una mano o extremidad protésica usando señales musculares. Por ahora, Lu dijo: "Estamos tratando de agregar más tipos de sensoresincluyendo monitores de presión arterial y saturación de oxígeno para el parche de bajo costo "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Texas en Austin . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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