En ciencia, a veces los mejores descubrimientos vienen cuando exploras algo completamente diferente. Ese es el caso de los hallazgos recientes del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST, donde un equipo de investigación ha encontrado una manera de construir de manera segura, alambres de oro no tóxicos en una película de plástico delgada y flexible. Su demostración potencialmente despeja el camino para una gran cantidad de dispositivos electrónicos portátiles que controlan nuestra salud.
El hallazgo podría superar un problema básico que enfrentan los ingenieros médicos: cómo crear dispositivos electrónicos que sean lo suficientemente flexibles para usarse cómodamente en el cuerpo humano o incluso dentro de él, sin exponer a una persona a productos químicos nocivos en el proceso, y durarán mucho tiemposuficiente para ser útil y conveniente.
"En general, este podría ser un paso importante en la investigación de sensores portátiles", dijo el ingeniero biomédico del NIST Darwin Reyes-Hernández
Los monitores de salud portátiles ya son comunes; los rastreadores de fitness estilo brazalete han escapado de la mera utilidad para convertirse en una tendencia de moda completa. Pero el campo de la medicina tiene en mente algo más profundo, conocido como medicina personalizada. El objetivo a largo plazo espara realizar un seguimiento de cientos de cambios en tiempo real en nuestros cuerpos, desde fluctuaciones en la cantidad de potasio en el sudor hasta el nivel de azúcares o proteínas particulares en el torrente sanguíneo. Estos cambios se manifiestan de manera un poco diferente en cada persona, y algunos depodrían marcar el inicio de la enfermedad de maneras que aún no son evidentes para un médico. Los dispositivos electrónicos portátiles pueden ayudar a detectar esos problemas temprano.
En primer lugar, sin embargo, los ingenieros necesitan una forma de construirlos para que funcionen de manera confiable y segura, una tarea difícil para los metales que conforman sus circuitos y las superficies flexibles o "sustratos" en los que están construidos.
El oro es una buena opción porque no se corroe, a diferencia de la mayoría de los metales, y tiene el valor agregado de no ser tóxico. Pero también es frágil. Si lo dobla, tiende a agrietarse, pudiendo romperse completamente, lo que significa oro finolos cables pueden dejar de conducir electricidad después de algunos giros del cuerpo.
"El oro se ha utilizado para hacer cables que corren a través de superficies de plástico, pero hasta ahora el plástico tenía que ser bastante rígido", dijo Reyes-Hernández. "No querrás que se te pegue; sería incómodo"."
Reyes-Hernández no trabaja en la electrónica portátil. Su campo es la microfluídica, el estudio de pequeñas cantidades de líquido y su flujo, generalmente a través de canales estrechos y delgados. Un día estaba explorando una membrana de poliéster porosa disponible comercialmente - itse siente como una envoltura de plástico común, solo que mucho más liviana y delgada, para ver si sus pequeños orificios podrían ser útiles para separar diferentes componentes de fluidos. Diseñó algunos electrodos dorados en la membrana para crear un dispositivo simple que ayudaría con las separaciones.
Mientras estaba sentado en su escritorio, torció el plástico varias veces y notó que los electrodos, que cubrían numerosos poros mientras cruzaban la superficie, todavía conducían electricidad. Este no era el caso con membranas no porosas.
"Al parecer, los poros evitan que el oro se agriete tan dramáticamente como de costumbre", dijo. "Las grietas son tan pequeñas que el oro aún se conduce bien después de doblarse".
Reyes-Hernández dijo que los electrodos de la membrana porosa muestran una conductividad aún mayor que sus contrapartes en superficies rígidas, un beneficio inesperado que aún no puede explicar. Los próximos pasos, dijo, serán probar los cambios en la conductividad a largo plazo despuésmuchas curvas y giros, y también para construir algún tipo de sensor fuera de la membrana recubierta de electrodo para explorar su usabilidad en el mundo real.
"Esta membrana delgada podría caber en lugares muy pequeños", dijo, "y su flexibilidad y alta conductividad lo convierten en un material muy especial, casi único en su clase".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Nacional de Estándares y Tecnología NIST . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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