Crean piel artificial que permite sentir humedad, temperatura y sensaciones táctiles

Usando pequeñas partículas de oro y una especie de resina, un equipo de científicos del Instituto Technion de Tecnología en Israel ha descubierto cómo hacer un nuevo tipo de sensor flexible de que un día podría integrarse en piel electrónica.

Si los científicos logran resolver cómo colocar e-piel en las prótesis por ejemplo, las personas con amputaciones podrían volver a ser capaces de sentir los cambios en su entorno.

Los hallazgos aparecen en la edición de junio de ACS Applied Materials & Interfaces.

Usando pequeñas partículas de oro y una especie de resina, un equipo de científicos del Instituto Technion de Tecnología en Israel ha descubierto cómo hacer un nuevo tipo de sensor flexible de que un día podría integrarse en piel electrónica. Si los científicos logran resolver cómo colocar e-piel en las prótesis por ejemplo, las personas con amputaciones podrían volver a ser capaces de sentir los cambios en su entorno. Los hallazgos aparecen en la edición de junio de ACS Applied Materials & Interfaces. El secreto está en la capacidad del sensor para detectar tres tipos de datos simultáneamente. Mientras que los tipos actuales de e-piel sólo detectan el tacto, la invención del equipo del Technion “puede detectar simultáneamente el tacto, la humedad y la temperatura, como la piel real lo puede hacer”, dice el profesor Hossam Haick. Además, el nuevo sistema “es al menos 10 veces más sensible al contacto que los sistemas de piel táctiles existentes en la actualidad.” Los investigadores han estado interesados durante mucho tiempo en sensores flexibles, pero han tenido problemas para adaptar su uso en el mundo real. Piel artificial. Para hacer ser factible, un sensor flexible, tendría que funcionar con baja tensión (por lo que sería compatible con las baterías en dispositivos portátiles de hoy en día), hacer medidas de un amplio rango, y hacer más de una medición a la vez, incluyendo humedad, temperatura, presión, y la presencia de productos químicos. Además, estos sensores también tendrían que ser capaces de ser producidos de forma rápida, fácil, y barata. El sensor del equipo de Technion tiene todas estas cualidades. El secreto es el uso de nanopartículas en monocapas de sólo 5-8 nanómetros de diámetro que están hechas de oro y rodeados de moléculas de conexión llamadas ligaduras. De hecho, “las nanopartículas pueden ser consideradas como flores, donde el centro de la flor es el oro y los pétalos son la monocapa de ligaduras orgánicas, dice Haick. El equipo descubrió que cuando estas nanopartículas se colocan en la parte superior de un sustrato, en este caso, hechas de PET (tereftalato de polietileno flexibles), el mismo plástico que se encuentra en botellas de soda , el compuesto resultante conduce la electricidad de manera diferente dependiendo de cómo se dobla el sustrato. (El movimiento de flexión trae algunas partículas más cerca de otras, y con ello el aumento de la rapidez con la cual los electrones pueden atravezarlas.) Esta propiedad eléctrica significa que el sensor puede detectar una amplia gama de presiones, desde decenas de miligramos a decenas de gramos. “El sensor es muy estable y se puede conectar a cualquier forma de superficie, manteniendo la función estable”, dice el Doctor Nir Peled, Jefe de Investigación de Cáncer en el Centro de Detección del Centro Médico Sheba de Israel, quien no participó en la investigación. Variando el grosor del sustrato, los científicos pueden modificar la sensibilidad del sensor. Debido a que estos sensores pueden ser personalizados, podrían en el futuro, realizar una variedad de otras tareas, incluyendo el monitoreo tensión en puentes y la detección de grietas en los motores. “De hecho”, dice Peled, “el desarrollo de la piel artificial como biosensor es otro avance que pone la nanotecnología en el frente de la era de diagnóstico.” El equipo de investigación también incluyó Meital Segev-Bar y Gregory Shuster, estudiantes de postgrado en el Technion, así como Abigail Landman y Maayan Nir-Shapira, estudiantes de pregrado en el Departamento de Ingeniería Química del Technion. Fuente: latamisrael.com

El secreto está en la capacidad del sensor para detectar tres tipos de datos simultáneamente.

Mientras que los tipos actuales de e-piel sólo detectan el tacto, la invención del equipo del Technion “puede detectar simultáneamente el tacto, la humedad y la temperatura, como la piel real lo puede hacer”, dice el profesor Hossam Haick.

Además, el nuevo sistema “es al menos 10 veces más sensible al contacto que los sistemas de piel táctiles existentes en la actualidad.”

Los investigadores han estado interesados durante mucho tiempo en sensores flexibles, pero han tenido problemas para adaptar su uso en el mundo real.

Piel artificial

Para hacer ser factible, un sensor flexible, tendría que funcionar con baja tensión (por lo que sería compatible con las baterías en dispositivos portátiles de hoy en día), hacer medidas de un amplio rango, y hacer más de una medición a la vez, incluyendo humedad, temperatura, presión, y la presencia de productos químicos.

Además, estos sensores también tendrían que ser capaces de ser producidos de forma rápida, fácil, y barata.

El sensor del equipo de Technion tiene todas estas cualidades.

El secreto es el uso de nanopartículas en monocapas de sólo 5-8 nanómetros de diámetro que están hechas de oro y rodeados de moléculas de conexión llamadas ligaduras.

De hecho, “las nanopartículas pueden ser consideradas como flores, donde el centro de la flor es el oro y los pétalos son la monocapa de ligaduras orgánicas, dice Haick.

El equipo descubrió que cuando estas nanopartículas se colocan en la parte superior de un sustrato, en este caso, hechas de PET (tereftalato de polietileno flexibles), el mismo plástico que se encuentra en botellas de soda , el compuesto resultante conduce la electricidad de manera diferente dependiendo de cómo se dobla el sustrato.

(El movimiento de flexión trae algunas partículas más cerca de otras, y con ello el aumento de la rapidez con la cual los electrones pueden atravezarlas.)

Esta propiedad eléctrica significa que el sensor puede detectar una amplia gama de presiones, desde decenas de miligramos a decenas de gramos.

“El sensor es muy estable y se puede conectar a cualquier forma de superficie, manteniendo la función estable”, dice el Doctor Nir Peled, Jefe de Investigación de Cáncer en el Centro de Detección del Centro Médico Sheba de Israel, quien no participó en la investigación.

Variando el grosor del sustrato, los científicos pueden modificar la sensibilidad del sensor.

Debido a que estos sensores pueden ser personalizados, podrían en el futuro, realizar una variedad de otras tareas, incluyendo el monitoreo tensión en puentes y la detección de grietas en los motores.

“De hecho”, dice Peled, “el desarrollo de la piel artificial como biosensor es otro avance que pone la nanotecnología en el frente de la era de diagnóstico.”

El equipo de investigación también incluyó Meital Segev-Bar y Gregory Shuster, estudiantes de postgrado en el Technion, así como Abigail Landman y Maayan Nir-Shapira, estudiantes de pregrado en el Departamento de Ingeniería Química del Technion.

Fuente: Agencia ID.