piel electrónica totalmente impulsado por el sudor puede monitorear la salud

Nuestra piel también puede decirle al mundo exterior mucho acerca de nosotros también. Madres presionan sus manos contra la frente para ver si tenemos fiebre. Una fecha podría ver un rubor ascendente en nuestras mejillas durante una conversación íntima. Personas en el gimnasio podría inferir que está teniendo un buen entrenamiento de las gotas de sudor en ti.

Pero de Caltech Wei Gao, profesor asistente en el departamento de Andrew y Peggy Cherng de Ingeniería Médica quiere aprender aún más sobre usted de su piel, y con ese fin, se ha desarrollado una piel electrónica, o e-piel, que se aplica directamente sobre el superior de la piel real. La e-piel, hecho de goma blanda, flexible, puede ser embebido con sensores que información del monitor como la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal, los niveles de azúcar en la sangre y subproductos metabólicos que son indicadores de la salud, e incluso las señales nerviosas que controlan los músculos. Lo hace sin la necesidad de una batería, ya que se ejecuta únicamente en células de biocombustible accionados por uno de los propios productos de desecho del cuerpo.

"Uno de los principales retos con este tipo de dispositivos portátiles está en el lado de la fuente," dice Gao. "Mucha gente está utilizando baterías, pero eso no es muy sostenible. Algunas personas han tratado de utilizar las células solares o cosechar la energía del movimiento humano, pero queríamos saber, '¿Podemos obtener suficiente energía de sudor para poder llevar encima los?' Y la respuesta es sí."

Gao explica que el sudor humano contiene niveles muy altos de la lactato química, un compuesto generado como subproducto de los procesos metabólicos normales, especialmente por los músculos durante el ejercicio. Las pilas de combustible incorporadas en el e-piel absorben que el lactato y se combinan con el oxígeno de la atmósfera, la generación de agua y piruvato, otro subproducto de metabolismo. Ya que operan, las células de combustible biológico generan electricidad suficiente para alimentar sensores y un dispositivo Bluetooth similar a la que se conecta el teléfono a la radio del coche, permitiendo que la dirección de la piel a las lecturas de sus sensores de transmisión inalámbrica.

"Si bien la comunicación de campo cercano es un enfoque común para muchos sistemas de correo de la piel libre de la batería, que podría ser utilizado para la transferencia de potencia y datos de lectura a través de una distancia muy corta", dice Gao. "Comunicación Bluetooth consume energía más alta, pero es un enfoque más atractivo con conectividad extendida para aplicaciones médicas y robóticos prácticos."

La elaboración de una fuente de energía que podrían ejecutarse en el sudor no fue el único desafío en la creación de la dirección de la piel, Gao dice; También tenía que durar mucho tiempo con una intensidad alta potencia con una mínima degradación. Las células de biocombustible están hechos de nanotubos de carbono impregnados con un catalizador de platino / cobalto y malla compuesta la celebración de una enzima que rompe el lactato. Pueden generar, potencia de salida estable continua (tan alto como varios milivatios por centímetro cuadrado) a través de múltiples días en el sudor humano.

Gao dice que el plan es el desarrollo de una variedad de sensores que se pueden incrustar en el mensaje de la piel para que pueda ser utilizado para múltiples propósitos.

"Queremos que este sistema sea una plataforma", dice. "Además de ser un biosensor usable, esto puede ser una interfaz hombre-máquina. Los signos vitales y la información molecular recogidos usando esta plataforma se podrían utilizar para diseñar y optimizar prótesis de próxima generación."

fuente: California Institute of Technology. "Electronic skin fully powered by sweat can monitor health." ScienceDaily. ScienceDaily, 22 April 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200422213609.htm>.