Los bioingenieros del Imperial College de Londres han encontrado una manera de crear dispositivos de detección suaves elásticos y apretados uniendo caucho a componentes eléctricos.

Los sensores suaves elásticos y apretados que pueden caber alrededor de partes del cuerpo o apretados en las manos podrían usarse para aplicaciones que incluyen deportes y rehabilitación después de una lesión o un derrame cerebral. Por ejemplo, Los sensores de fuerza eléctricos blandos en forma de bola de presión podrían monitorear la rehabilitación de pacientes con lesiones en las manos o trastornos neurológicos.

Si bien estos sensores se han desarrollado durante mucho tiempo, ninguno ha llegado al mercado porque no se pueden integrar fácilmente con componentes electrónicos, como los cables, chips de computadora y baterías necesarias para recolectar, procesar y enviar los datos que recopila el sensor.

Ahora, un equipo de investigadores de Imperial ha inventado una forma de unir los materiales blandos sensibles a la fuerza elásticos y apretados a los componentes eléctricos. Han desarrollado una unión tan fuerte que la propia goma elástica se rompe antes de que se rompa la unión entre los dos materiales diferentes.

Sus resultados se publican en Interfaces y materiales aplicados ACS .

Primer autor Michael Kasimatis, del Departamento de Bioingeniería de Imperial, dijo:"Esperamos que este método nos permita fabricar sensores blandos de bajo costo que sean confiables y portátiles, que se puede utilizar para controlar la salud de las personas en sus propios hogares.

"Estos sensores se pueden acoplar a un dispositivo móvil, como un teléfono inteligente, para que los datos que generan puedan procesarse y almacenarse fácilmente en la nube, lo cual es importante para las aplicaciones en el cuidado de la salud digital ".

Previamente, los científicos habían intentado unir los sensibles a la fuerza, cauchos conductores con componentes eléctricos mediante adhesivos, que a menudo se deshacía cuando se tiraba, o usando abrazaderas de metal, que podría rasgar el material elástico.

En cambio, el nuevo método utiliza pequeñas piezas de silicio recubierto de metal, que crean un enlace químico con la goma elástica y comprimible. Los contactos de silicona son lisos por un lado, donde se unen a la goma, y picados y chapados con cobre en el otro lado, por lo que los cables u otros componentes eléctricos se pueden conectar fácilmente mediante métodos convencionales como la soldadura.

El equipo demostró cómo su método de unión puede resistir las tensiones del estiramiento y también lo probó en algunos sensores prototipo que podrían usarse en atención médica y rehabilitación.

Por ejemplo, crearon un monitor de respiración portátil, una banda para las piernas para monitorear el ejercicio y una pelota apretada para monitorear la rehabilitación de la mano.

Investigador principal Dr. Firat Güder, del Departamento de Bioingeniería de Imperial, dijo:"Habiendo demostrado con éxito cómo este nuevo enfoque de unión podría funcionar y aplicarse en prototipos de laboratorio, ahora queremos sacar esta tecnología del laboratorio y ponerla a disposición de todos ".

Actualmente, el equipo está buscando socios y patrocinadores para ayudar a traducir y hacer avanzar la tecnología.

"Contactos monolíticos soldables nanoporosos de Si-Cu para sensores de compuestos de silicona extensibles" por Kasimatis, Miguel; Núñez-Bajo, Estefania; Grell, Max; Cotur, Yasin; Barandun, Giandrin; Kim, Ji-Seon; y Guder, Firat, se publica en Interfaces y materiales aplicados ACS .