Nueva técnica fabrica wearables que funcionan como una segunda piel

electronica flexible

Un conjunto de científicos de la Universidad de Harvard en colaboración con el US Air Force Research Laboratory ha creado una nueva técnica de fabricación para dispositivos electrónicos flexibles que se pueden colocar en el cuerpo como una segunda piel. Este avance allana el camino para el desarrollo de una nueva generación de wearables mucho más prácticos, versátiles y baratos que se pueden utilizar para obtener datos de salud de los pacientes, rastrear el movimiento de los usuarios o llevar a cabo otro tipo de tareas útiles.

El desarrollo de los wearables ha permanecido un poco estancado en los últimos años debido a que resulta complicado integrar componentes electrónicos rígidos en los sustratos flexibles que requieren este tipo de aparatos. La electrónica vestible requiere que los dispositivos tengan la capacidad de adaptarse a las formas y el movimiento del cuerpo, pero hasta el momento muchos de los componentes no tienen esta cualidad. 

Para poner fin a estos problemas y dar un paso adelante en el desarrollo de los wearables, estos investigadores ha diseñado la impresión 3D híbrida, una nueva técnica de fabricación que es capaz de integrar tintas blandas conductoras y materiales de matriz con componentes electrónicos rígidos en un solo dispositivo flexible. 

"Con esta técnica podemos imprimir el sensor electrónico directamente sobre el material, elegir los componentes electrónicos digitalmente e imprimir las interconexiones conductoras que completan los circuitos electrónicos necesarios para leer la señal de datos del sensor de una sola vez", explica Alex Valentine, primer autor del estudio.

Wearables

La tinta conductora flexible se compone de poliuretano termoplástico (TPU), un plástico elástico que se mezcla con escamas de plata. Tanto las tintas puras de TPU como las que llevan plata se imprimen para crear el sustrato blando de los dispositivos y los electrodos conductores. El hecho de imprimir los sustratos en 3D le da a los investigadores un control completo de las características conductoras, lo que les permite diseñar los circuitos de manera personalizada para crear dispositivos de todos los tamaños y formas. 

Los sensores blandos fabricados con estos materiales conductores se acoplan con un microcontrolador programable para procesar los datos obtenidos por el sensor. Además, integran dispositivos de lectura para traducir los datos, y también pueden añadirse otros componentes, como luces LED o resistencias, aplicando un punto de tinta TPU para adherirlos.

Este parche adhesivo inalámbrico envía los datos de salud al móvil

En el vídeo que puedes encontrar un poco más arriba puedes ver el resultado de dos prototipos fabricados con esta técnica. Uno es un sensor de deformación hecho sobre una base textil que registra las veces que el brazo se dobla, y el segundo se trata de un sensor de presión para integrar en los zapatos que controla las pisadas para trazar mapas de calor.

Esto son solo dos ejemplos, pero el equipo asegura que la técnica tiene potencial para fabricar todo tipo de dispositivos para infinidad de aplicaciones, como la medicina o el deporte, entre otros muchos.