Sensor flexible revolucionario ofrece fiabilidad inigualable para tecnología de salud wearable

El monitoreo de salud en tiempo real y las capacidades de detección de robots requieren electrónica suave, pero un desafío de usar tales materiales radica en su fiabilidad. Ser elásticos y flexibles hace que su rendimiento sea menos repetible. La variación en fiabilidad se conoce como histéresis. Guiados por la teoría de la mecánica de contacto, un equipo de investigadores de NUS ideó un nuevo material de sensor que tiene significativamente menos histéresis. Esta capacidad permite tecnología de salud wearable más precisa y detección robótica.

Cuando los materiales suaves se usan como sensores compresivos, generalmente enfrentan severos problemas de histéresis. Las propiedades del material del sensor suave pueden cambiar entre toques repetidos, lo que afecta la fiabilidad de los datos. Esto hace desafiante obtener lecturas precisas cada vez, limitando las posibles aplicaciones de los sensores.

El avance del equipo de NUS es la invención de un material que tiene alta sensibilidad, pero con rendimiento casi libre de histéresis. Desarrollaron un proceso para agrietar películas delgadas de metal en patrones deseables en forma de anillo en un material flexible llamado polidimetilsiloxano (PDMS).

El equipo integró esta película metal/PDMS con electrodos y sustratos para un sensor piezoresistivo y caracterizaron su rendimiento. Realizaron pruebas mecánicas repetidas y verificaron que su innovación de diseño mejoró el rendimiento del sensor. Su invención, llamada Piel Electrónica Resistiva Táctil con Grietas Anulares, o TRACE, es cinco veces mejor que materiales suaves convencionales.

"Con nuestro diseño único, logramos una precisión y fiabilidad significativamente mejoradas. El sensor TRACE potencialmente podría usarse en robótica para percibir textura de superficie o en dispositivos de tecnología de salud wearable, por ejemplo, para medir flujo sanguíneo en arterias superficiales para aplicaciones de monitoreo de salud", dijo el Profesor Asistente Benjamin Tee.

El siguiente paso para el equipo de NUS es mejorar aún más la conformabilidad de su material para diferentes aplicaciones wearable y desarrollar aplicaciones de inteligencia artificial (IA) basadas en los sensores. "Nuestro objetivo a largo plazo es predecir salud cardiovascular en forma de un pequeño parche inteligente que se coloca en la piel humana. Este sensor TRACE es un paso adelante hacia esa realidad porque los datos que puede capturar para velocidades de pulso son más precisos y también pueden equiparse con algoritmos de machine learning para predecir texturas de superficie más precisamente", explicó Tee.

Otras aplicaciones que el equipo de NUS apunta a desarrollar incluyen usos en prótesis, donde tener una interfaz de piel confiable permite una respuesta más inteligente.