La piel electrónica impulsada por el sudor sirve como interfaz hombre-máquina

Los investigadores han desarrollado una piel electrónica (e-skin) que se aplica directamente sobre la piel real. Hecho de caucho suave y flexible, se le pueden incrustar sensores que controlan información como la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal, los niveles de azúcar en sangre y subproductos metabólicos que son indicadores de salud, así como señales nerviosas que controlan los músculos. Lo hace sin necesidad de batería, ya que funciona únicamente con celdas de biocombustible alimentadas por uno de los productos de desecho del propio cuerpo.

El sudor humano contiene niveles muy altos de lactato químico, un compuesto generado como un subproducto de los procesos metabólicos normales, especialmente por los músculos durante el ejercicio. Las celdas de combustible integradas en la piel electrónica absorben ese lactato y lo combinan con el oxígeno de la atmósfera, generando agua y piruvato, otro subproducto del metabolismo. A medida que funcionan, las celdas de biocombustible generan suficiente electricidad para alimentar los sensores y un dispositivo Bluetooth similar al que conecta un teléfono al estéreo de un automóvil, lo que permite que la piel electrónica transmita las lecturas de sus sensores de forma inalámbrica.

Si bien la comunicación de campo cercano es un enfoque común para muchos sistemas e-skin sin batería, solo podría usarse para la transferencia de energía y la lectura de datos en una distancia muy corta. La comunicación Bluetooth consume más energía pero es un enfoque más atractivo con conectividad extendida para aplicaciones prácticas médicas y robóticas.

Idear una fuente de energía que pudiera funcionar con sudor no fue el único desafío en la creación de la piel electrónica. También necesitaba durar mucho tiempo con alta intensidad de potencia con una degradación mínima. Las celdas de biocombustible están hechas de nanotubos de carbono impregnados con un catalizador de platino/cobalto y una malla compuesta que contiene una enzima que descompone el lactato. Pueden generar una potencia de salida continua y estable (hasta varios milivatios por centímetro cuadrado) durante varios días en el sudor humano.

Los próximos pasos son desarrollar una variedad de sensores que se puedan incrustar en la piel electrónica para que se pueda usar para múltiples propósitos. Además de ser un biosensor portátil, puede ser una interfaz hombre-máquina:los signos vitales y la información molecular recopilada mediante esta plataforma podrían usarse para diseñar y optimizar prótesis de última generación.