Una tecnología biomédica similar a la piel que utiliza una malla de nanocables conductores y una capa delgada de polímero elástico podría traer nuevos vendajes electrónicos que monitorean las bioseñales para aplicaciones médicas y brindan estimulación terapéutica a través de la piel.

El dispositivo biomédico imita las propiedades elásticas y las capacidades sensoriales de la piel humana.

"Puede adherirse íntimamente a la piel y simultáneamente proporcionar biofeedback médicamente útil, como señales electrofisiológicas, "dijo Chi Hwan Lee, profesor asistente de ingeniería biomédica e ingeniería mecánica en la Universidad de Purdue. "Excepcionalmente, este trabajo combina nanomateriales de alta calidad en un dispositivo similar a una piel, mejorando así las propiedades mecánicas ".

El dispositivo podría compararse con un vendaje electrónico y podría usarse para tratar afecciones médicas mediante termoterapia. donde se aplica calor para promover el flujo vascular para mejorar la curación, dijo Lee, quien trabajó con un equipo que incluye al estudiante graduado de Purdue, Min Ku Kim.

Los enfoques tradicionales para desarrollar una tecnología de este tipo han utilizado películas delgadas hechas de metales dúctiles como el oro, plata y cobre.

"El problema es que estas películas delgadas son susceptibles a fracturas por estiramiento excesivo y agrietamiento, ", Dijo Lee." En lugar de películas delgadas, usamos película de malla de nanocables, lo que hace que el dispositivo sea más resistente al estiramiento y al agrietamiento de lo que sería posible de otra manera. Además, la película de malla de nanocables tiene una superficie muy alta en comparación con las películas delgadas convencionales, con más de 1, 000 veces mayor rugosidad superficial. Entonces, una vez que lo adhieres a la piel, la adherencia es mucho mayor, reduciendo el potencial de delaminación inadvertida ".

Los hallazgos se detallan en una publicación de investigación que aparece en línea en octubre en Materiales avanzados .

Los nanocables conductores tienen alrededor de 50 nanómetros de diámetro y más de 150 micrones de largo y están incrustados dentro de una fina capa de elastómero. o polímero elástico, aproximadamente 1,5 micrones de espesor. Para demostrar su utilidad en el diagnóstico médico, el dispositivo se utilizó para registrar señales electrofisiológicas del corazón y los músculos.

"El registro de las señales electrofisiológicas de la piel puede proporcionar a los usuarios y a los médicos medidas cuantitativas de la actividad del corazón o la actividad del músculo, "Dijo Lee.

Gran parte de la investigación se realizó en el Birck Nanotechnology Center en Purdue's Discovery Park.

"La película de malla de nanocables se formó inicialmente en una oblea de silicio convencional con tecnologías de micro y nano fabricación existentes. Nuestra técnica única, llamada técnica de impresión por transferencia impulsada por grietas, nos permite despegar de forma controlada la capa del dispositivo de la oblea de silicio, y luego aplicar sobre la piel, "Dijo Lee.

Los investigadores del estado de Oklahoma contribuyeron con simulaciones teóricas relacionadas con la mecánica subyacente de los dispositivos, y Seungyong Han sintetizaron y proporcionaron los nanocables conductores.

La investigación futura se dedicará al desarrollo de un vendaje transdérmico de administración de fármacos que transportaría los medicamentos a través de la piel de forma controlada electrónicamente. Dicho sistema podría incluir sensores incorporados para detectar el nivel de lesión y administrar de forma autónoma la dosis apropiada de medicamentos.