Un diagrama del sensor bioeléctrico, mostrando las capas de oro (Au) y plata (Ag) adheridas a la tela y haciendo buen contacto con la piel. Crédito:Taehwan Lim
Los sensores bioeléctricos en la piel se pueden usar para medir señales eléctricas en el cuerpo, como la actividad cardíaca y la contracción muscular. Si bien eso proporciona información valiosa para los médicos, La tecnología actual de sensores bioeléctricos puede ser ineficaz. incómodo, costoso, y difícil de fabricar.
En Materiales APL , Investigadores de la Universidad de Utah y la Universidad Nacional de Gyeongsang en Corea del Sur han desarrollado un sensor bioeléctrico que es conveniente y de bajo costo.
El sensor mide las señales de electromiografía (EMG) que se generan en los músculos cuando se contraen. Las señales EMG son útiles para estudiar la fatiga muscular y la recuperación. y tienen el potencial de informar el diagnóstico y tratamiento de enfermedades neuromusculares.
"La señal que medimos es un voltaje durante un tiempo, ", dijo el autor Huanan Zhang." Cada vez que tu dedo se mueve, el potencial del cuerpo, del músculo, cambios. Entonces, somos capaces de detectar esa diferencia de potencial ".
El biosensor se integra directamente en una prenda de vestir. Eso tiene ventajas más allá de la conveniencia y la comodidad:la ropa suave significa un mejor contacto con la piel y una mejor señal.
Inicialmente, los investigadores imprimieron pasta de plata directamente sobre la tela. La plata es conductora lo que lo convierte en un buen material para detectar señales eléctricas. Sin embargo, también es algo tóxico, por lo que la exposición prolongada puede provocar irritación de la piel.
Aprovechar las propiedades beneficiosas de la plata y resolver los problemas que plantea, el equipo depositó una capa de nanopartículas de oro encima de la plata. El oro encapsuló completamente las partículas de plata, evitando que toquen la piel.
El resultado fue un detector que era tanto conductor como no irritante para la piel. Las cantidades de oro y plata son tan pequeñas que también resultan económicas.
Los científicos probaron el rendimiento del biosensor colocándolo en el bíceps y los dedos y monitoreando la señal detectada a medida que esos músculos progresaban a través de varios ejercicios.
Debido a que el sensor es parte de la tela y está diseñado para usarse durante largos períodos de tiempo, necesita soportar el lavado. El equipo volvió a probar el rendimiento del sensor después de varios lavados y descubrió que su rendimiento seguía siendo alto.
"Este trabajo no solo diseña un dispositivo portátil, que tiene el factor de conveniencia, pero también tiene un gran rendimiento y es biocompatible, "dijo Zhang.
El equipo cree que el uso de esta técnica de impresión en textiles podría revolucionar los sensores bioeléctricos del futuro.