(Phys.org) —Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte han utilizado nanocables de plata para desarrollar dispositivos portátiles, sensores multifuncionales que podrían utilizarse en biomedicina, aplicaciones militares o deportivas, incluyendo prótesis nuevas, sistemas robóticos y paneles táctiles flexibles. Los sensores pueden medir la tensión, presión, toque humano y señales bioelectrónicas como electrocardiogramas.

"La tecnología se basa en la deformación física o en cambios de campo eléctrico" marginales ". Este último es muy similar al mecanismo utilizado en las pantallas táctiles de los teléfonos inteligentes, pero los sensores que hemos desarrollado son estirables y se pueden montar en una variedad de superficies curvilíneas como la piel humana, "dice Shanshan Yao, un doctorado estudiante de NC State y autor principal de un artículo sobre el trabajo.

"Estos sensores podrían usarse para ayudar a desarrollar prótesis que respondan al movimiento de un usuario y brinden retroalimentación cuando estén en uso, "dice el Dr. Yong Zhu, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial en NC State y autor principal del artículo. "También podrían usarse para crear robótica que pueda 'sentir' su entorno, o los sensores podrían incorporarse a la ropa para rastrear el movimiento o monitorear la salud física de un individuo ".

Los investigadores se basaron en el trabajo anterior de Zhu para crear conductores altamente conductores y elásticos hechos de nanocables de plata. Específicamente, los investigadores colocaron un material aislante entre dos de los conductores extensibles. Las dos capas tienen la capacidad, llamada "capacitancia", de almacenar cargas eléctricas. Emprendedor, tirar o tocar los conductores estirables cambia la capacitancia. Los sensores funcionan midiendo ese cambio de capacitancia.

"Crear estos sensores es simple y de bajo costo, "Dice Yao." Y ya hemos demostrado los sensores en varias aplicaciones de prototipos ".

Por ejemplo, los investigadores emplearon estos sensores para monitorear el movimiento del pulgar, que puede ser útil para controlar dispositivos robóticos o protésicos. Los investigadores también demostraron una aplicación para monitorear los movimientos de la rodilla mientras un sujeto de prueba está corriendo. caminar y saltar.

"La deformación involucrada en estos movimientos es grande, y rompería muchos otros dispositivos sensores, "Dice Zhu." Pero nuestros sensores se pueden estirar al 150 por ciento o más de su longitud original sin perder funcionalidad, para que puedan manejarlo ".

Los investigadores también desarrollaron una serie de sensores que pueden mapear la distribución de la presión, que es importante para su uso en aplicaciones de robótica y prótesis. Los sensores exhiben un tiempo de respuesta rápido, 40 milisegundos, por lo que la tensión y la presión se pueden monitorear en tiempo real.