Sensores Biómetricos

Artículo por el World Economic Forum (Foro Económico Mundial)

Estos sensores de tecnología biométrica se pueden imprimir directamente en la piel humana.

  • Investigadores de China y EE. UU. Han desarrollado una forma de imprimir sensores directamente en la piel humana a temperatura ambiente.
  • El proceso funciona mediante el uso de una nueva capa para ayudar a que los componentes metálicos del sensor se unan, lo que permite colocarlo directamente sobre la piel humana.
  • Los sensores podrían proporcionar una alternativa más precisa y cómoda a la tecnología portátil.

Los investigadores han desarrollado una forma de imprimir sensores directamente en la piel humana sin usar calor.

Los sensores portátiles están evolucionando desde relojes y electrodos hasta dispositivos flexibles que brindan mediciones biométricas mucho más precisas y comodidad para los usuarios.

“En este artículo, informamos sobre una técnica de fabricación simple, pero de aplicación universal con el uso de una nueva capa de ayuda de sinterización para permitir la impresión directa para sensores corporales”, dice Ling Zhang, investigador del Instituto de Tecnología de Harbin en China y en El laboratorio de Huanyu “Larry” Cheng en el departamento de ingeniería y mecánica de Penn State. Zhang es el primer autor del estudio, publicado en ACS Applied Materials & Interfaces.

Los investigadores desarrollaron previamente placas de circuito impreso flexibles para su uso en sensores portátiles, pero el proceso de unión de los componentes metálicos en el sensor ha dificultado la impresión directamente sobre la piel. Este proceso, llamado sinterización, generalmente requiere temperaturas de alrededor de 572 grados Fahrenheit (300 grados Celsius) para unir las nanopartículas de plata del sensor.

“La superficie de la piel no puede soportar una temperatura tan alta, obviamente”, dice Cheng. “Para sortear esta limitación, propusimos una capa de ayuda para la sinterización, algo que no dañara la piel y podría ayudar a que el material se sinterice a una temperatura más baja”.

Al agregar una nanopartícula a la mezcla, las partículas de plata se sinterizan a una temperatura más baja de aproximadamente 212 F (100 C).

“Eso se puede usar para imprimir sensores en ropa y papel, lo cual es útil, pero aún es más alto de lo que podemos soportar a la temperatura de la piel”, dice Cheng, quien señaló que alrededor de 104 F (40 C) aún podrían quemar el tejido de la piel. “Cambiamos la fórmula de la capa auxiliar, cambiamos el material de impresión y descubrimos que podíamos sinterizar a temperatura ambiente”.

La capa auxiliar de sinterización a temperatura ambiente consta de pasta de alcohol polivinílico, el ingrediente principal de las mascarillas faciales pelables, y carbonato de calcio, que comprende cáscaras de huevo. La capa reduce la rugosidad de la superficie de impresión y permite una capa ultrafina de patrones metálicos que se pueden doblar y doblar manteniendo las capacidades electromecánicas. Cuando se imprime el sensor, los investigadores utilizan un soplador de aire, como un secador de pelo en frío, para eliminar el agua que se utiliza como disolvente en la tinta.

“El resultado es profundo”, dice Cheng. “No necesitamos depender del calor para sinterizar”.

Sensores corporales para el control de la salud

Los sensores son capaces de capturar de forma precisa y continua la temperatura, la humedad, los niveles de oxígeno en sangre y las señales de rendimiento cardíaco, según Cheng.

Los investigadores también vincularon los sensores corporales en una red con capacidades de transmisión inalámbrica para monitorear la combinación de señales a medida que avanzan.

El proceso también es ecológico, dice Cheng. El sensor permanece robusto en agua tibia durante unos días, pero una ducha caliente lo eliminará fácilmente.

“Podría reciclarse, ya que quitarlo no daña el dispositivo”, dice Cheng. “Y, lo que es más importante, la eliminación tampoco daña la piel. Eso es especialmente importante para las personas con piel sensible, como los ancianos y los bebés. El dispositivo puede ser útil sin ser una carga adicional para la persona que lo usa o para el medio ambiente”.

A continuación, los investigadores planean modificar la tecnología para apuntar a aplicaciones específicas según sea necesario, como una red de sensores en el cuerpo precisa colocada para monitorear los síntomas particulares asociados con COVID-19.

Otros colaboradores son el Instituto de Tecnología de Harbin, el Instituto de Tecnología de Beijing y el Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de Penn State.

El apoyo para el trabajo provino de Penn State, la National Science Foundation, el American Chemical Society Petroleum Research Fund, el Programa de Ciencia y Tecnología de Shenzhen, la Oficina de Industria y Tecnología de la Información de Shenzhen y la National Science Foundation de China.

En otras palabras, quieren quemarte la piel para poder inyectar y soldar las líneas biométricas que te identificaran. Algo así como Cyberpunk 2077.

Todavía la gente piensa que todo esto es una conspiración, que jamás sucederá. Pero recordemos algo, la mayoría de la población sigue siendo los Baby Boomers y Generación-X. Para ellos, el mundo todavía es; estudias, te gradúas, consigues trabajo, te casas, tienes hijos, y vives miserablemente toda tu vida en un solo trabajo sin trabajar, y solo dedicarte a tener una casa, un carro y cosas materiales que no necesitas.

Mientras el mundo avanza, esta tecnología será enteramente para los Millenials, Generación-Z y la Generación Alpha.