Japoneses crean un sensor-pantalla elástico ajustable a la piel para medir signos vitales

^{Universidad de Tokio}

En los próximos años Japón tendrá un gran problema para cuidar a su población cada vez más anciana, para ayudar con esa tarea, se confía en la tecnología. Esa parece ser la lógica de un grupo de investigadores japoneses que ha desarrollado una nueva pantalla elástica ultradelgada que se ajusta perfectamente a la piel.

Esta pantalla puede mostrar el movimiento de un electrocardiograma, el cual está siendo transmitido por un sensor de electrodos transpirables puestos sobre la piel. Combinado con un módulo de comunicación inalámbrico, este sistema de sensor biomédico integrado, llamado "electrónica de la piel", puede transmitir datos biométricos a la nube.

Esta última investigación de una colaboración académica-industrial japonesa, dirigida por el profesor Takao Someya de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tokio, fue presentada en una conferencia de prensa en la Reunión Anual de la AAAS en Austin, Texas, el último 17 de febrero.

^{Universidad de Tokio}

Gracias a los avances en la tecnología de semiconductores, los dispositivos portátiles ahora pueden controlar la salud midiendo los signos vitales o tomando un electrocardiograma, y luego transmitiendo los datos de forma inalámbrica a un teléfono inteligente. Las lecturas o formas de onda del electrocardiograma se pueden visualizar en la pantalla en tiempo real, o enviarse a la nube o a un dispositivo de memoria donde se almacena la información.

Debido a que las personas como ancianos o enfermos suelen tener dificultades para operar y obtener datos de dispositivos e interfaces existentes, este nuevo sistema de dermo-electrónica podría ser muy útil en su cuidado. Además, podría encontrar usos prácticos en otros rubros como el aeroespacial, minería, etc.

El nuevo sistema integrado combina una pantalla flexible y deformable con un sensor liviano compuesto de un electrodo de nanomalla respirable y un módulo de comunicación inalámbrica. Los datos médicos medidos por el sensor, como un electrocardiograma, pueden enviarse de forma inalámbrica a un teléfono inteligente para su visualización o a la nube para su almacenamiento.

La pantalla, desarrollada por una colaboración entre investigadores de la Escuela de Graduados de Ingeniería de la Universidad de Tokio y Dai Nippon Printing (DNP), una empresa japonesa dedicada a la impresión, consiste en una matriz de 16 x 24 microLED y cableado estirable montado sobre una hoja de caucho.

"Nuestra pantalla de piel exhibe gráficos simples con movimiento", dice Someya. "Debido a que está hecho de materiales finos y blandos, se puede deformar libremente". La pantalla se estira hasta en un 45% de su longitud original. Es mucho más resistente al desgaste de los estiramientos que las pantallas portátiles anteriores porque está construido sobre una estructura novedosa que minimiza el estrés resultante del estiramiento en la unión de materiales duros, como los microLED y los materiales blandos, como el cableado elástico, una de las principales causas de daños para otros modelos.

Es la primera pantalla extensible que logra durabilidad y estabilidad superior, de forma tal que ni un solo píxel falla en la pantalla de tipo matriz mientras se coloca cómodamente sobre la piel y se somete continuamente al movimiento de estiramiento y contracción del cuerpo.

El dermo-sensor de nanomalla se puede usar en la piel de forma continua durante una semana sin causar ninguna inflamación. Aunque este sensor, desarrollado en un estudio anterior, era capaz de medir la temperatura, la presión y la mioelectrica (las propiedades eléctricas del músculo); registró con éxito un electrocardiograma por primera vez en la última investigación.

Los investigadores aplicaron métodos probados utilizados en la producción masiva de productos electrónicos, específicamente, la serigrafía del cableado plateado y el montaje de los microLED en la lámina de goma con una montadora de chips y pasta de soldadura comúnmente utilizada en la fabricación de placas de circuito impreso. La aplicación de estos métodos probablemente acelerará la comercialización de la pantalla y ayudará a mantener bajos los costos de producción en el futuro.

La compañía DNP está buscando llevar la pantalla integrada al mercado en los próximos tres años mejorando la confiabilidad de los dispositivos estirables mediante la optimización de su estructura. "La actual sociedad del envejecimiento requiere sensores portátiles fáciles de usar para controlar los signos vitales del paciente a fin de reducir la carga de los pacientes y familiares que brindan cuidados de enfermería", dice Someya. "Nuestro sistema podría servir como una de las soluciones largamente esperadas para satisfacer esta necesidad, lo que finalmente conducirá a mejorar la calidad de vida para muchos".

Los conceptos de piel eléctrica como pantallas y sensores que se adhieren a la piel y hasta tatuajes, vienen desarrollándose desde hace algunos años. En agosto del año pasado, un grupo de investigadores de la Universidad de Texas desarrolló un sensor de grafeno que se adhería a la piel como un tatuaje transferible.

Victor Román
Esta noticia ha sido publicada originalmente en N+1, tecnología que suma. 

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