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Piel electrónica impresa en 3D: una réplica de la piel humana

Publicado el febrero 5, 2024 por Javier B.
Piel electrónica impresa en 3D cover

La piel, al ser el mayor órgano humano y el principal medio sensorial de conexión con el mundo exterior gracias a sus numerosas terminaciones nerviosas, es importante en la interacción humana con el entorno. Su complejidad dificulta su reproducción, sobre todo mediante impresión 3D. Sin embargo, investigadores de la Universidad A&M de Texas han logrado crear una piel electrónica impresa en 3D, denominada e-skin, capaz de plegarse, estirarse y proporcionar una sensación similar a la de la piel humana. Un avance que podría allanar el camino para futuras interacciones hombre-máquina.

Aunque pueda parecer algo sacado directamente de un escenario de ciencia ficción, la piel electrónica es muy real, posible gracias al uso de hidrogeles y la impresión en 3D. Este avance no es sólo futurista, sino que podría tener implicaciones en diversos ámbitos, sobre todo para las personas con discapacidad.

El Dr. Akhilesh Gaharwar, Catedrático y Director de Investigación del Departamento de Ingeniería Biomédica de Texas A&M, explica: «La capacidad de reproducir el sentido del tacto e integrarlo en diversas tecnologías abre nuevas posibilidades de interacción entre el ser humano y el ordenador y de experiencias sensoriales avanzadas.» Y prosigue: «La idea que subyace a la creación de E-skin es desarrollar interfaces tecnológicas más avanzadas y versátiles entre la tecnología, el cuerpo humano y el entorno. Lo que hace especialmente apasionante esta investigación son sus posibles aplicaciones en ámbitos como la robótica, las prótesis, las tecnologías vestibles, el deporte y el fitness, los sistemas de seguridad, así como los dispositivos de entretenimiento.»

piel electrónica impresa en 3D

Se espera que este avance repercuta en varios sectores, incluida la electrónica para llevar puesta, como los smartwatches que se muestran aquí. Gracias a esta piel electrónica impresa en 3D, las constantes vitales serán aún más precisas.

Piel electrónica impresa en 3D

Pero, ¿qué hace que esta piel sea tan especial? Para empezar, su rigidez es muy superior a la de proyectos anteriores. Los investigadores lo han conseguido utilizando la impresión en 3D e hidrogeles de bioingeniería con capacidad de biosensado electrónico. Esto les ha permitido crear una piel electrónica tan flexible como la humana, que incorpora capacidades de detección bioeléctrica. Para superar los problemas de rigidez, los investigadores aprovecharon la capacidad de los hidrogeles para reducir la viscosidad bajo tensión de cizallamiento, haciéndola más manejable. Esto facilitó la creación de estructuras electrónicas en 2D y 3D, permitiendo una reproducción más fiel de la naturaleza de la piel humana. Aunque el equipo no facilitó detalles sobre la tecnología de impresión 3D utilizada, es probable que se trate de extrusión, dado que ya se ha empleado en proyectos similares en el pasado.

Además, utilizaron un material caracterizado por imperfecciones en su estructura atómica, ya que esto favorecía una alta conductividad eléctrica. También incorporaron nanopartículas para facilitar la adhesión de la piel electrónica al tejido húmedo. En concreto, las nanopartículas reaccionan con el hidrogel para conferir conductividad eléctrica y térmica a la piel electrónica impresa en 3D. El Dr. Shounak Roy, antiguo becario Fulbright Nehru del laboratorio de Gaharwar, concluye: «Somos los primeros en informar del uso de [nanopartículas] como componente clave. La capacidad del material para adherirse a tejidos húmedos es especialmente importante para posibles aplicaciones sanitarias en las que la piel electrónica deba ajustarse y adherirse a superficies biológicas dinámicas y húmedas».

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*Créditos de las fotos: INMYWORK Studio

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