Los sensores portátiles que monitorean variables de salud y de la actividad física habitualmente se encuentran en dispositivos como relojes, pulseras y anillos inteligentes. En algunos casos, se emplean en parches adhesivos. ¿Qué pasaría si esas tecnologías funcionasen en un simple papel?
Investigadores del Instituto Tecnológico de Shibaura, en Japón, avanzan para concretar esa fusión. Para hacerlo, se inspiran en una técnica tradicional en ese país: el origami. En lugar de utilizar polímetos o textiles para la fabricación de sensores, usan láminas para que estas soluciones sean más económicas y sostenibles.
¿Cuáles son las ventajas de los sensores hechos con papel?
Además de ser más baratos y amigables con el medioambiente, estos dispositivos creados con papel podrían ser desechados en forma segura después de su uso. Esto es fundamental, porque no solo se emplearían para diagnósticos médicos sino también, por ejemplo, para la detección de contaminantes y toxinas.
El ingenio creado en la Facultad de Ingeniería del mencionado instituto japonés consiste es una herramienta que permite transformar hojas de papel planas en sensores portátiles autoplegables, con forma de hélice o espiral, con electrodos de cobre integrados. Este enfoque permite que se adapten a cualquier parte del cuerpo, sin necesidad de usar adhesivos o correras, manteniendo la capacidad de medir bioseñales.
Además del origigami, la naturaleza también es una musa para los investigadores. “Nos inspiró la forma en que las enredaderas trepadoras se enroscan naturalmente alrededor de los soportes en forma helicoidal y se adaptan a su forma”, señaló el profesor Hiroki Shigemune, uno de los investigadores que lideró el estudio.
“Al combinar este concepto con nuestra tecnología de auto-plegado de papel, desarrollamos una herramienta de diseño paramétrico que convierte las dimensiones deseadas de una parte del cuerpo, como un dedo, una muñeca o un brazo, en un patrón 2D imprimible para generar un dispositivo portátil de papel auto-plegado personalizado”, agregó Shigemune.
Según detalló la publicación Eureka Alert, el proceso comienza con la inyección de de patrones de plegado en un papel. Esto se hace con una impresora estándar, pero aquí ocurre una magia: la hoja se dobla automáticamente a través de esas líneas, adquiriendo forma helicoidal en tres dimensiones y, ulteriormente, adaptándose a diversas formas, en este caso, a una parte del cuerpo.
Mediante los softwares desarrollados por los especialistas, los usuarios solo deben introducir las dimensiones deseadas para que el sistema genere el patrón de impresión necesario para esa forma. En las pruebas realizadas, fabricaron con éxito dispositivos portátiles para dedos y antebrazos, que midieron señales con un rendimiento comparable al de los sensores convencionales que se usan con correa.
“Estos sensores pueden adaptarse a cualquier parte del cuerpo”
En un artículo publicado recientemente en la revista Advanced Sensor Research, los investigadores señalaron que si bien se necesitan más pruebas para evaluar la utilidad del sensor de papel, esta metodología demuestra el potencial para el desarrollo de dispositivos portátiles de bajo costo, personalizados y escalables.
“Dado que los dispositivos se pueden diseñar a medida para adaptarse a diferentes partes del cuerpo, este enfoque podría permitir la fabricación rápida, económica y ecológica de sensores desechables para entornos clínicos, domiciliarios y de campo, así como para la detección táctil y las interfaces hombre-máquina”, concluyó Shigemune.
El experto trabajó en este proyecto junto a Yugo Takashima, también el Instituto Tecnológico de Shibaura.
