Un equipo de investigadores de la Universidad de Houston ha informado de un avance en la electrónica elástica que puede servir como una piel artificial, lo que permite que una mano robótica detecte la diferencia entre calor y frío, al tiempo que ofrece ventajas para una amplia gama de dispositivos biomédicos.
El trabajo, reportado en la revista Avances científicos , describe un nuevo mecanismo para producir productos electrónicos estirables, un proceso que se basa en materiales fácilmente disponibles y podría ampliarse para la producción comercial.
Cunjiang Yu, Bill D. Cook, profesor asistente de ingeniería mecánica y autor principal del artículo, dijo que el trabajo es el primero en crear un semiconductor en un formato compuesto de goma, diseñado para permitir que los componentes electrónicos conserven la funcionalidad incluso después del materialse estira en un 50 por ciento.
El trabajo es el primer semiconductor en formato compuesto de goma que permite la capacidad de estiramiento sin ninguna estructura mecánica especial, dijo Yu.
Señaló que los semiconductores tradicionales son frágiles y su uso en materiales que de otro modo se podrían estirar ha requerido un sistema complicado de acomodaciones mecánicas. Eso es más complejo y menos estable que el nuevo descubrimiento, así como más costoso, dijo.
"Nuestra estrategia tiene ventajas para la fabricación simple, fabricación escalable, integración de alta densidad, gran tolerancia a la tensión y bajo costo", dijo.
Yu y el resto del equipo - los coautores incluyen al primer autor Hae-Jin Kim, Kyoseung Sim y Anish Thukral, todos con el Colegio de Ingeniería UH Cullen - crearon la máscara electrónica y la usaron para demostrar que una mano robótica podríasiente la temperatura del agua caliente y helada en una taza. La piel también fue capaz de interpretar las señales de computadora enviadas a la mano y reproducir las señales como lenguaje de señas americano.
"La piel robótica puede traducir el gesto a letras legibles que una persona como yo puede entender y leer", dijo Yu.
La piel artificial es solo una aplicación. Los investigadores dijeron que el descubrimiento de un material que sea blando, flexible, estirable y retorcible impactará el desarrollo futuro de dispositivos electrónicos portátiles suaves, incluidos monitores de salud, implantes médicos e interfaces hombre-máquina.
El semiconductor compuesto estirable se preparó usando un polímero a base de silicio conocido como polidimetilsiloxano, o PDMS, y pequeños nanocables para crear una solución que se endureció en un material que usaba los nanocables para transportar corriente eléctrica.
"Prevemos que esta estrategia de habilitar semiconductores elastoméricos mediante la filtración de nanofibrillas de semiconductores en una goma avanzará el desarrollo de semiconductores estirables y ... avanzará el avance de la electrónica elástica para una amplia gama de aplicaciones, como las pieles artificiales, implantes biomédicos y guantes quirúrgicos ", escribieron.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Houston . Original escrito por Jeannie Kever. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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