(Phys.org) - Las intrincadas propiedades de las yemas de los dedos se han imitado y recreado utilizando dispositivos semiconductores en lo que los investigadores esperan que conduzca al desarrollo de guantes quirúrgicos avanzados.

Los dispositivos, demostrado ser capaz de responder con alta precisión a las tensiones y tensiones asociadas con el tacto y el movimiento de los dedos, son un paso hacia la creación de guantes quirúrgicos para su uso en procedimientos médicos como ablaciones locales y ecografías.

Investigadores de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, Northwestern University y Dalian University of Technology han publicado su estudio hoy, 10 de agosto, en el diario Nanotecnología .

Ofreciendo pautas para la creación de estos dispositivos de estimulación electrotáctil para su uso en las yemas de los dedos de los cirujanos, su artículo describe los materiales, estrategias de fabricación y diseños de dispositivos, usando ultrafino, estirable Electrónica a base de silicona y sensores blandos que se pueden montar en una "piel" artificial y se ajustan a las yemas de los dedos.

"Imagínese la capacidad de detectar las propiedades eléctricas de los tejidos, y luego quitar localmente ese tejido, precisamente por ablación local, todo a través de las yemas de los dedos utilizando guantes quirúrgicos inteligentes. Alternativamente, o quizás además, la obtención de imágenes por ultrasonido podría ser posible, ", dijo el coautor del estudio, el profesor John Rogers.

Los investigadores sugieren que la nueva tecnología podría abrir posibilidades para los robots quirúrgicos que pueden interactuar, en un modo de contacto suave, con su entorno a través del tacto.

El circuito electrónico en la 'piel' está hecho de patrones de líneas conductoras doradas y láminas ultrafinas de silicio, integrado en un polímero flexible llamado poliimida. Luego, la hoja se graba en una geometría de malla abierta y se transfiere a una hoja delgada de caucho de silicona moldeada con la forma precisa de un dedo.

Esta 'piel' electrónica, o manguito de dedo, fue diseñado para medir las tensiones y deformaciones en la punta del dedo midiendo el cambio en la capacitancia (la capacidad de almacenar carga eléctrica) de pares de microelectrodos en el circuito. Las fuerzas aplicadas disminuyeron el espacio en la piel que, Sucesivamente, Aumentó la capacitancia.

El dispositivo de la punta del dedo también podría estar equipado con sensores para medir el movimiento y la temperatura, con calentadores de pequeña escala como actuadores para ablación y otras operaciones relacionadas

Los investigadores experimentaron con la electrónica en el interior del dispositivo, en contacto con la piel del usuario, y también en el exterior. Creen que debido a que el dispositivo explota materiales y técnicas de fabricación adoptadas de la industria de semiconductores establecida, los procesos se pueden escalar para un uso realista a un costo razonable.

"Quizás el resultado más importante es que podemos incorporar multifuncionales, tecnologías de dispositivos semiconductores de silicio en forma de suave, tridimensional, pieles ajustadas a la forma, Adecuado para la integración no solo con las yemas de los dedos sino también con otras partes del cuerpo, "continuó el profesor Rogers.

En efecto, los investigadores ahora tienen la intención de crear una 'piel' para la integración en otras partes del cuerpo, como el corazón. En este caso, un dispositivo envolvería toda la superficie 3D del corazón, como un calcetín, para proporcionar varias funciones de detección y actuación, proporcionando dispositivos quirúrgicos y de diagnóstico avanzados relevantes para las arritmias cardíacas.

Los desafíos futuros incluyen la creación de materiales y esquemas para proporcionar energía y datos inalámbricos al dispositivo.