(PhysOrg.com) - La imitación del sistema nervioso humano para aplicaciones biónicas podría convertirse en una realidad con la ayuda de un método desarrollado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para procesar nanotubos de carbono.
Si bien estas nanoestructuras tienen propiedades eléctricas y de otro tipo que las hacen atractivas para su uso como haces neuronales artificiales en dispositivos protésicos, el desafío ha sido hacer haces con suficientes fibras para igualar el de un haz de neuronas real. Con la tecnología actual, el solo peso de los cables necesarios para igualar la densidad de los receptores incluso en la punta de los dedos haría imposible su adaptación. Ahora, adaptando la tecnología de estirado de fibra de vidrio convencional para procesar nanotubos de carbono en ensamblajes multicanal, los investigadores creen que están en un camino que podría conducir a un gran avance.
"Nuestro objetivo es utilizar nuestro descubrimiento para imitar el diseño de la naturaleza utilizando sensores artificiales para restaurar de manera efectiva la capacidad de una persona para detectar objetos y temperaturas, "dijo Ilia Ivanov, investigador en la División de Ciencias de Materiales del Centro de Nanofase. Ivanov y sus colegas de ORNL publicaron recientemente un artículo en Nanotecnología que describe el método de procesamiento de nanotubos de carbono sueltos en un paquete con casi 20, 000 canales individuales.
Por último, el objetivo es duplicar la función de un sistema vivo combinando la tecnología existente de dibujo de fibra de vidrio con la multifuncionalidad de los nanotubos de carbono de escala submicrónica (0.4 micrones), según Ivanov, quien describió el proceso.
"Hacemos este material de una manera similar a lo que pudo haber hecho en la escuela secundaria al hacer un capilar de vidrio sobre un mechero Bunsen, "Ivanov dijo." Ahí, tomarías el tubo de vidrio, calentarlo y tirar, o dibujar, tan pronto como el vidrio se ablande ".
Ivanov y John Simpson de la División de Ingeniería de Sistemas y Ciencias de la Medición están haciendo algo similar, excepto que utilizan miles de tubos de vidrio llenos de polvo de nanotubos de carbono. Después de varios ciclos de extracción, demostraron que podían hacer fibras cuatro veces más gruesas que un cabello humano que contiene 19, 600 canales submicrónicos con cada canal lleno de carbono conductor. Cada canal que contiene nanotubos de carbono está aislado eléctricamente de sus vecinos por vidrio, por lo que puede usarse como un canal de comunicación individual.
Con este logro, los investigadores se están acercando a la realización de uno de sus objetivos.
"La mano humana tiene una densidad de receptores en la punta de los dedos de aproximadamente 2, 500 por centímetro cuadrado y alrededor de 17, 000 receptores táctiles en la mano, "Dijo Ivanov." Entonces, en términos de densidad de canales, ya estamos en el rango necesario para 17, 000 receptores en la mano ".
Este compuesto multicanal tiene muchos otros usos potenciales, incluso en aplicaciones aeronáuticas y espaciales, donde es importante el bajo peso de los cables conductores,
Los siguientes pasos son hacer que estos canales sean altamente conductivos y luego mostrar la comunicación del sensor a través de canales individuales.
