Piel artificial con sentido del tacto

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Sarah Romero

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La piel electrónica elástica es capaz de percibir la diferencia entre el frío y el calor.

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Un equipo de investigadores del Colegio de Ingeniería de la Universidad de Houston (EE. UU.) ha revelado un avance en la electrónica extensible gracias a una nueva piel artificial que permite que una mano robótica perciba la diferencia entre el frío y el calor, lo que, a su vez, podría servir para una amplia gama de dispositivos biomédicos para los seres humanos.
El trabajo, publicado en la revista Science Advances, describe un nuevo mecanismo para generar electrónica elástica, un proceso que depende de materiales sencillos -fáciles de conseguir- y que podría ampliarse para la producción comercial.
Este trabajo es el primero en crear un semiconductor en un formato de caucho compuesto, diseñado para permitir que los componentes electrónicos puedan conservar la funcionalidad, incluso después de que el material se estire hasta en un 50%, explican los autores.

Hacia la electrónica elástica

"Es el primer semiconductor en formato de caucho compuesto que permite estiramiento sin ninguna estructura mecánica especial, aclara Cunjiang Yu, líder del trabajo.


Los semiconductores tradicionales son frágiles, complejos y caros

Yu expone que los semiconductores tradicionales son bastante frágiles y su uso en materiales que tengan la capacidad de estiramiento ha requerido un complicado sistema de acomodaciones mecánicas. Sin duda todo un proceso más complejo y menos estable (también más caro) que esta nueva piel electrónica sensible.

"Nuestra estrategia tiene ventajas para una fabricación sencilla, escalable, con integración de alta densidad, tolerancia a deformaciones grandes y de bajo costo", afirma Yu.
Yu y el resto de investigadores, Hae-Jin Kim, Kyoseung Sim y Anish Thukral, crearon la piel electrónica y la utilizaron para demostrar que una mano robótica podía sentir tanto la temperatura del agua caliente como del agua helada en una taza. Así fue. Esta innovadora piel electrónica también fue capaz de interpretar señales de ordenador enviadas a la mano robótica y reproducir las señales como el lenguaje de signos (americano, en este caso)

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Semiconductor compuesto elástico

"La piel robótica puede traducir el gesto a letras legibles que una persona como yo puede entender y leer", dijo Yu.
La piel artificial es solo una aplicación. Los investigadores creen que el descubrimiento de un material como este que sea a la vez suave, flexible, que se puede estirar y con capacidad para la torsión o giro, afectará el desarrollo futuro de la electrónica portátil, incluyendo monitores de salud, implantes médicos e interfaces hombre-máquina.
El semiconductor compuesto elástico se preparó utilizando un polímero basado en silicio conocido como polidimetilsiloxano, o PDMS, y diminutos nanofuegos para crear una solución que se endureció en un material que utilizó los nanocables para transportar corriente eléctrica.
"Prevemos que esta estrategia del semiconductor compuesto elástico permitirá el avance del desarrollo de los semiconductores estirables, y mejorará la electrónica extensible para una amplia gama de aplicaciones, tales como pieles artificiales, implantes biomédicos y guantes quirúrgicos ", sentencian los investigadores a la revista Science Advances.

Referencia: Hae-Jin Kim, Kyoseung Sim, Anish Thukral, Cunjiang Yu. Rubbery electronics and sensors from intrinsically stretchable elastomeric composites of semiconductors and conductors. Science Advances, Septiembre 2017; 3 (9): e1701114 DOI: 10.1126/sciadv.1701114

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