Los científicos están desarrollando parches de salud electrónica ultrafinos y autoamplificados que pueden controlar el pulso y la presión arterial del usuario.

Científicos de la Universidad de Osaka, en colaboración con Joanneum Research (Weiz, Austria), han desarrollado parches de monitoreo de salud inalámbricos que utilizan nanogeneradores piezoeléctricos integrados para alimentarse de la energía biomecánica recolectada. Este trabajo podría conducir a nuevos sensores de salud autónomos, así como a dispositivos portátiles sin batería.

Con la creciente popularidad de las tecnologías portátiles y los sensores inteligentes, el problema de la energía de todos estos dispositivos se está volviendo cada vez más importante. Si bien los requisitos de energía de cada componente pueden ser modestos, la necesidad de cables e incluso baterías se vuelve engorrosa e inconveniente. Por tanto, se necesitan nuevos métodos de obtención de energía. Además, la capacidad de los monitores de salud integrados para utilizar el movimiento ambiental tanto para encender como para activar los sensores ayudará a acelerar su aplicación en los consultorios médicos.

Ahora, un equipo internacional de científicos de Japón y Austria ha inventado parches nuevos y ultrarrápidos con un polímero ferroeléctrico que no solo detectan el pulso y la presión arterial del paciente, sino que también se energizan durante los movimientos normales. La clave fue comenzar con un sustrato de solo una micra de espesor. Usando un fuerte campo eléctrico, los dominios de cristal ferroeléctrico en el copolímero se alinearon de modo que la muestra tuviera un gran momento dipolar eléctrico. Basado en el efecto piezoeléctrico, que es muy eficaz para convertir el movimiento natural en pequeños voltajes eléctricos, el dispositivo responde rápidamente a los cambios de tensión o presión. Estos voltajes se pueden convertir en señales para el personal médico. sensores u obtener energía directamente. “Nuestros parches de e-salud se pueden utilizar como parte de la detección de enfermedades relacionadas con el estilo de vida, como enfermedades cardíacas, signos de estrés y apnea del sueño”, dice el primer autor Andreas Petritz.

Los autores estiman que los parches multicapa pueden recolectar hasta 200 milijulios al día del movimiento biomecánico cuando se usan en articulaciones como las rodillas o los codos. Esto es suficiente para controlar los parámetros cardiovasculares varias veces al día. Y los parches son tan delgados que apenas se pueden ver, lo que los convierte en un mal necesario para muchos pacientes (el control diario de la salud) menos desagradable.

“Esperamos que nuestros hallazgos ayuden a desarrollar otros sistemas de sensores de tipo hoja que puedan realizar un biomonitoreo preciso cuando se adhieran a la superficie de la piel”, dice el autor principal Tsuyoshi Sekitani. Los módulos adicionales permiten otras funciones, como la comunicación inalámbrica con un teléfono inteligente o una computadora.

El artículo “Invisible energía dispositivo recolector y sensor biomédico basado en transductores ferroeléctricos ultrarrápidos y diodos orgánicos “, se publicó en Comunicaciones de la naturaleza.