Los investigadores han diseñado un tatuaje a base de grafeno que se puede laminar directamente sobre la piel con agua. similar a un tatuaje temporal. Pero en lugar de presentar diseños artísticos o coloridos, el nuevo tatuaje es casi transparente. Su principal atractivo es que las propiedades electrónicas únicas del grafeno permiten que el tatuaje funcione como un dispositivo electrónico portátil. con aplicaciones potenciales que incluyen usos biométricos (como medir la actividad eléctrica del corazón, cerebro, y músculos), así como interacciones hombre-máquina.

Los investigadores, dirigido por Deji Akinwande y Nanshu Lu en la Universidad de Texas en Austin, han publicado un artículo sobre el nuevo tatuaje electrónico de grafeno en un número reciente de ACS Nano .

En algunas formas, El tatuaje electrónico de grafeno es similar a los dispositivos electrónicos disponibles comercialmente para el seguimiento de la salud y el estado físico:ambos tipos de dispositivos son capaces de controlar la frecuencia cardíaca y la bioimpedencia (una medida de la respuesta del cuerpo a una corriente eléctrica). Pero debido a que los tatuajes de grafeno ultradelgados pueden adaptarse completamente a la piel, ofrecen calidad de datos de grado médico, en contraste con el menor rendimiento de los sensores de electrodos rígidos montados en bandas y sujetos a la muñeca o al pecho. Debido a la detección de alta calidad, los investigadores esperan que los tatuajes de grafeno puedan ofrecer reemplazos prometedores para los sensores médicos existentes, que normalmente se pegan con cinta adhesiva a la piel y requieren gel o pasta para que los electrodos funcionen.

"El tatuaje de grafeno es un sensor fisiológico seco que, por su delgadez, forma un contacto ultraconformal con la piel, resultando en una mayor fidelidad de la señal, "El coautor Shideh Kabiri Ameri de la Universidad de Texas en Austin dijo a Phys.org." La conformabilidad da como resultado una menor susceptibilidad a los artefactos de movimiento, que es uno de los mayores inconvenientes de los sensores y electrodos secos convencionales para mediciones fisiológicas ".

Los nuevos tatuajes están hechos de grafeno que está recubierto con una capa de respaldo ultrafina de polímero transparente de poli (metacrilato de metilo) (PMMA). Durante la fabricación, la bicapa de grafeno / PMMA se transfiere a un trozo de papel de tatuaje ordinario, y la bicapa luego se talla en diferentes patrones de cintas serpentinas para hacer diferentes tipos de sensores. Luego, el tatuaje terminado se transfiere a cualquier parte del cuerpo poniendo el lado del grafeno en contacto con la piel y aplicando agua en la parte posterior del papel del tatuaje para liberar el tatuaje. Los tatuajes conservan su función completa durante aproximadamente dos días o más, pero se puede quitar con un trozo de cinta adhesiva si se desea.

Dado que los investigadores demostraron previamente que, teóricamente, un tatuaje de grafeno debe tener menos de 510 nm de grosor para adaptarse completamente a la piel humana y exhibir un rendimiento óptimo, el tatuaje que fabricaron aquí tiene solo 460 nm de grosor. Combinado con una transparencia óptica bicapa de grafeno / PMMA de aproximadamente el 85%, y el hecho de que los tatuajes son más elásticos que la piel humana, los tatuajes de grafeno resultantes son apenas perceptibles, tanto mecánica como ópticamente.

Las pruebas mostraron que los tatuajes electrónicos de grafeno se pueden usar con éxito para medir una variedad de señales electrofisiológicas, incluida la temperatura de la piel y la hidratación de la piel, y puede funcionar como un electrocardiograma (ECG), electromiograma (EMG), y electroencefalograma (EEG) para medir la actividad eléctrica del corazón, músculos, y cerebro, respectivamente.

"Los tatuajes electrónicos de grafeno son muy prometedores para posibles aplicaciones en el cuidado de la salud móvil, tecnologías asistidas, e interfaces hombre-máquina, ", Dijo Kabiri Ameri." En el área de interfaces hombre-máquina, Las señales electrofisiológicas registradas desde el cerebro y los músculos pueden clasificarse y asignarse para una acción específica en una máquina. Esta área de investigación puede tener aplicaciones para Internet de las cosas, casas y ciudades inteligentes, la interacción persona-ordenador, sillas de ruedas inteligentes, tecnología de asistencia del habla, seguimiento de la conducción distraída, y control humano-robot. Recientemente, hemos demostrado la aplicación de tatuajes de grafeno para detectar señales humanas para controlar de forma inalámbrica objetos voladores. Esa manifestación se informará en un futuro próximo ".

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