En un nuevo estudio, ingenieros de la Universidad de Missouri han demostrado que la simple combinación de lápices y papel podría utilizarse para crear dispositivos biomédicos sobre la piel encargados de monitorizar nuestra salud. 

La electrónica sobre la piel se suele fabricar mediante patrones de materiales inorgánicos, convencionales, materiales orgánicos o nanomateriales emergentes sobres sustratos de polímeros flexibles. En consecuencia, esta electrónica de vanguardia sobre la piel se caracteriza por el uso de materiales precursores caros, instalaciones de fabricación costosas, procesos de fabricación complejos y una disponibilidad limitada. Mediante el uso de lápices y papeles convencionales, los ingenieros de la Universidad de Missouri, han logrado desarrollar una variedad de dispositivos electrónicos sobre la piel, rentables y desechables, que van desde sensores biofísicos, sensores bioquímicos del sudor, estimuladores térmicos, y recolectores de energía de humedad, entre otros.   

Muchos de los dispositivos biomédicos que se colocan sobre la piel y que se comercializan en la actualidad contienen dos componentes principales: un componente de rastreo biomédico y un material flexible circundante, como el plástico, que proporcione una estructura de apoyo para que el componente mantenga su conexión sobre la piel. 

“El enfoque convencional para el desarrollo de un dispositivo electrónico biomédico en la piel suele ser complejo y a menudo caro de producir”, explica Zheng Yan, profesor asistente en el Colegio de Ingeniería de la Universidad de Missouri. “Por el contrario, nuestro enfoque es de bajo coste y muy simple. Podemos hacer un dispositivo similar usando lápices y papel”. 

Los lápices convencionales incluyen varios niveles de grafito, arcilla y cera. En esta nueva investigación, los ingenieros descubrieron que los lápices que contienen más del 90% de grafito son capaces de conducir una gran cantidad de energía creada por la fricción entre el papel y el lápiz al dibujar o escribir. Específicamente, los investigadores encontraron que los lápices con el 93% de grafito eran los mejores para crear una variedad de dispositivos bioelectrónicos sobre la piel dibujados en el papel normal que se encuentra en cualquier oficina. Entre estos dispositivos, los patrones de grafito dibujados a lápiz (o combinados con otros compuestos) sirven como trazas conductoras y electrodos sensores, y los papeles de copia de oficina funcionan como sustratos de apoyo flexibles. Se le puede añadir un adhesivo biocompatible en aerosol al papel para ayudar a que se pegue mejor a la piel de una persona.

La investigación, publicada recientemente en la revista científica Proceedings of the National Academy of Sciences, puede tener un gran uso para el desarrollo de aplicaciones futuras en el área de la atención sanitaria personalizada en el hogar, en la educación o incluso en la investigación científica. 

“Por ejemplo, si una persona tiene un problema de sueño, podríamos dibujar un dispositivo biomédico que podría ayudar a monitorizar los niveles de sueño de esta persona. O en el aula, un profesor podría involucrar a los estudiantes incorporando la creación de un dispositivo que lleven puesto, usando lápices y papel. Además este enfoque de bajo coste y fácilmente personalizable podría permitir a los científicos realizar investigaciones en casa, como durante la pandemia”, explica Yan. 

El papel puede descomponerse en aproximadamente en una semana, en comparación con muchos con muchos dispositivos comerciales que contienen componentes que no se descomponen fácilmente.

Créditos imagen de portada: UNIVERSITY OF MISSOURI