Los nuevos sensores biométricos de plata se imprimirán directamente sobre la piel

Cada vez estamos más familiarizados con los sensores biométricos (?wearables?, en inglés), que llevamos adosados al cuerpo mediante pulseras, relojes, cinturones y otros dispositivos. Ahora, los investigadores están desarrollando nuevas técnicas de implantación de estos sensores que podrán imprimirse directamente sobre la piel, sin producir ningún daño ni molestia. En ellos tiene un importante papel la plata, un metal con una gran capacidad de conducción de la electricidad. por José Ángel Pedraza  Los sensores biométricos o ?wearables? van a ser cada más fáciles de llevar. De hecho, no van a necesitar ni de pulseras ni de cintu

Cada vez estamos más familiarizados con los sensores biométricos (?wearables?, en inglés), que llevamos adosados al cuerpo mediante pulseras, relojes, cinturones y otros dispositivos. Ahora, los investigadores están desarrollando nuevas técnicas de implantación de estos sensores que podrán imprimirse directamente sobre la piel, sin producir ningún daño ni molestia. En ellos tiene un importante papel la plata, un metal con una gran capacidad de conducción de la electricidad.

por José Ángel Pedraza 

Los sensores biométricos o ?wearables? van a ser cada más fáciles de llevar. De hecho, no van a necesitar ni de pulseras ni de cinturones o brazaletes para ir adosados a nuestra piel. Irán impresos directamente sobre ella y causarán menos molestias que, por ejemplo, un tatuaje.

Así se desprende de las conclusiones de la investigación realizada por un equipo internacional de ingenieros, publicadas por el Departamento de Ingeniería de la Universidad Estatal de Pensilvania (EEUU).

El objetivo de esta investigación es dar un paso más en la evolución de estos sensores, cuya última generación incluye dispositivos flexibles que ofrecen unos datos biométricos más precisos y resultan más cómodos para los usuarios.

Este paso adelante supone la implantación o, más bien, impresión de sensores biométricos de plata directamente sobre la piel, sin necesidad de calor y, por tanto, sin causar daño alguno.

El equipo de investigadores, dirigido por Huanyu Cheng, profesor de Ingeniería y Mecánica en Universidad Estatal de Pensilvania, había desarrollado previamente circuitos impresos flexibles destinados al uso en sensores biométricos. Sin embargo, no habían encontrado la forma de adherirlos a la piel humana, ya que para ello era necesario calentar los componentes metálicos hasta una temperatura insoportable para el cuerpo humano

Este procedimiento, conocido como sinterizado, requiere temperaturas superiores a los 300 grados centígrados para lograr que las nanopartículas del sensor se fusionen. "Obviamente, la piel humana no puede soportar semejantes temperaturas. Para sortear este problema hemos creado una capa auxiliar de sinterización, que no daña la piel y podría ayudar a sinterizar los materiales sin necesidad de altas temperaturas", explica Cheng.

Añadiendo a la mezcla una nanopartícula, las partículas de plata se pueden sinterizar a una temperatura mucho más baja, alrededor de 100 grados centígrados. "Ello permitiría imprimir los sensores sobre superficies como tejidos o papel, lo cual resulta muy útil, pero aun así es una temperatura demasiado alta para que la piel humana la resista", apunta el ingeniero.

Incluso a una temperatura de 40 grados centígrados se podrían producir quemaduras en los tejidos. Por ello, el equipo de investigación ha cambiado la fórmula de la capa auxiliar, el material de impresión y ha conseguido la sinterización a temperatura ambiente.

La capa auxiliar que permite realizar este proceso a temperatura ambiente consiste en un pegamento a base de alcohol polivinílico, como el que se utiliza en las mascarillas faciales, y carbonato cálcico, el principal componente de las cáscaras de huevo.

Esta capa reduce la rugosidad de la superficie y permite que la capa ultrafina de plata se despliegue, deformándose y adaptándose a las irregularidades sin perder su capacidad electromecánica (ver imagen).

Una vez que se imprime el sensor, los investigadores utilizan un secador de aire frío para eliminar el agua utilizada como disolvente para la tinta.

Estos sensores, a base de plata, son capaces de registrar de forma precisa y continua variables como la temperatura, la humedad, los niveles de oxígeno en la sangre y la actividad cardiaca. Los investigadores están trabajando en una serie de sensores conectados de forma inalámbrica para monitorizar todas estas señales en los pacientes.

Los sensores implantados sobre la piel son, además, ecológicos: resisten al agua templada durante varios días, pero basta una ducha caliente para eliminarlos. Una vez eliminados, pueden ser reciclados, ya que no se dañan al separarlos de la piel, ni causan daños en ésta, lo que es especialmente importante en personas con pieles sensibles como los ancianos o los niños.

El equipo de investigación está trabajando en las aplicaciones específicas de esta tecnología para monitorizar los síntomas asociados con el Covid-19.

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