Los sensores de presión suave han recibido una atención de investigación significativa en una variedad de campos, incluida la robótica blanda, piel electrónica, y dispositivos electrónicos portátiles. Los sensores de presión suave portátiles tienen un gran potencial para el control de la salud en tiempo real y para el diagnóstico temprano de enfermedades.

Un equipo de investigación de KAIST dirigido por el profesor Inkyu Park del Departamento de Ingeniería Mecánica desarrolló un sensor de presión portátil altamente sensible para aplicaciones de monitoreo de la salud. Este trabajo fue reportado en Materiales avanzados para el cuidado de la salud el 21 de noviembre como artículo de portada.

Esta tecnología es capaz de sensibles, preciso, y la medición continua de señales fisiológicas y físicas y muestra un gran potencial para las aplicaciones de monitoreo de la salud y el diagnóstico temprano de enfermedades.

Se requiere un sensor de presión suave para tener un alto cumplimiento, alta sensibilidad, bajo costo, estabilidad del rendimiento a largo plazo, y estabilidad ambiental con el fin de ser empleados para el monitoreo continuo de la salud. Los sensores de presión suave de estado sólido convencionales que utilizan materiales funcionales que incluyen nanotubos de carbono y grafeno han demostrado un gran rendimiento de detección. Sin embargo, estos sensores sufren de una capacidad de estiramiento limitada, señal a la deriva, e inestabilidad a largo plazo debido a la distancia entre el sustrato estirable y los materiales funcionales.

Para superar estos problemas, La electrónica de estado líquido que utiliza metal líquido se ha introducido para diversas aplicaciones portátiles. De estos materiales, Galinstan, una aleación de metal eutéctico de galio, indio y estaño, tiene excelentes propiedades mecánicas y eléctricas que pueden emplearse en aplicaciones portátiles. Pero los sensores de presión basados ​​en metal líquido de hoy en día tienen sensibilidad a baja presión, limitando su aplicabilidad para los dispositivos de control de la salud.

El equipo de investigación desarrolló una matriz de microbombas rígida impresa en 3-D integrada, sensor de presión suave a base de metal líquido. Con la ayuda de la impresión 3D, la integración de una matriz de microbombas rígidas y el molde maestro para un microcanal de metal líquido podría lograrse simultáneamente, reduciendo la complejidad del proceso de fabricación. Mediante la integración del microbump rígido y el microcanal, el nuevo sensor de presión tiene un límite de detección extremadamente bajo y una sensibilidad de presión mejorada en comparación con los sensores de presión basados ​​en metal líquido previamente reportados. El sensor propuesto también tiene una desviación de señal insignificante sobre 10, 000 ciclos de presión, doblando y estiramiento y exhibió una excelente estabilidad cuando se sometió a diversas condiciones ambientales.

Estos resultados de rendimiento lo convierten en un sensor excelente para varios dispositivos de control de la salud. Primero, El equipo de investigación demostró un dispositivo de pulsera portátil que puede monitorear continuamente el pulso durante el ejercicio y ser empleado en un sistema de monitoreo de presión arterial no invasivo sin manguito basado en cálculos de PTT. Luego, Introdujeron un sistema de monitoreo de presión de talón inalámbrico portátil que integra tres 3-D-BLiPS con un módulo de comunicación inalámbrica.

El profesor Park dijo:"Fue posible medir los indicadores de salud, incluido el pulso y la presión arterial de forma continua, así como la presión de las partes del cuerpo utilizando nuestro sensor de presión suave propuesto. Esperamos que se use en aplicaciones de atención médica, como la prevención y el seguimiento de enfermedades provocadas por la presión como las úlceras por presión en un futuro próximo. Habrá más oportunidades para futuras investigaciones, incluido un sistema de control de la presión de todo el cuerpo relacionado con otros parámetros físicos ".