Con el cáncer, la diabetes y las enfermedades cardíacas entre las principales causas de discapacidad y muerte en los Estados Unidos, imagine una solución de monitoreo en el hogar a largo plazo que pueda detectar estas enfermedades crónicas de manera temprana y conducir a intervenciones oportunas.
Zheng Yan y un equipo de investigadores de la Universidad de Missouri pueden tener una solución. Han creado un material ultrasuave “similar a la piel” -; eso es transpirable y elástico -; para su uso en el desarrollo de un dispositivo bioelectrónico portátil sobre la piel capaz de rastrear simultáneamente múltiples signos vitales como la presión arterial, la actividad eléctrica del corazón y la hidratación de la piel.
Nuestro objetivo general es ayudar a mejorar la biocompatibilidad a largo plazo y la precisión duradera de la bioelectrónica portátil a través de la innovación de este material poroso fundamental que tiene muchas propiedades novedosas”.
Zheng Yan, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Biomédica y el Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial
Hecho de un compuesto de elastómero de metal líquido, la característica clave del material son sus propiedades suaves similares a la piel.
“Es ultrasuave y ultraelástico, por lo que cuando el dispositivo se usa en el cuerpo humano, será mecánicamente imperceptible para el usuario”, dijo Yan. “No puedes sentirlo, y probablemente lo olvides. Esto se debe a que las personas pueden sentir una presión de 20 kilopascales o más cuando algo se estira sobre su piel, y este material crea menos presión que eso”.
Sus propiedades antibacterianas y antivirales integradas también pueden ayudar a prevenir la formación de patógenos dañinos en la superficie de la piel debajo del dispositivo durante el uso prolongado.
“Lo llamamos desacoplamiento mecánico y eléctrico, por lo que cuando el material se estira, solo hay un pequeño cambio en el rendimiento eléctrico durante el movimiento humano, y el dispositivo aún puede registrar señales biológicas de alta calidad del cuerpo humano”, dijo Yan. .
Mientras que otros investigadores han trabajado en diseños similares para compuestos de elastómero de metal líquido, Yan dijo que el equipo de MU tiene un enfoque novedoso porque el material “poroso” respirable que desarrollaron puede evitar que el metal líquido se escape cuando el material se estira como el cuerpo humano. se mueve
El trabajo se basa en la prueba de concepto existente del equipo, como lo demuestra su trabajo anterior, que incluye un monitor cardíaco actualmente en desarrollo. En el futuro, Yan espera que los datos biológicos recopilados por el dispositivo puedan transmitirse de forma inalámbrica a un teléfono inteligente o dispositivos electrónicos similares para compartirlos en el futuro con profesionales médicos.
Fuente:
Referencia de la revista:
Xu, Y, et al. (2023) Compuestos de elastómero de metal líquido poroso con alta resistencia a las fugas y propiedad antimicrobiana para bioelectrónica con interfaz de piel. Avances de la ciencia. doi.org/10.1126/sciadv.adf0575.
