Un estudiante del Technion, la universidad tecnológica de Israel, desarrolló una piel artificial electrónica que «imita» las principales características de la piel humana: se cura sola y es resistente al agua y al calor
El estudiante, Muhammad Khatib, utilizó un nuevo polímero para desarrollar sensores avanzados que pueden controlar la temperatura, la presión y la acidez, y que probablemente sean beneficiosos para una variedad de aplicaciones en los campos de la robótica, las prótesis y los dispositivos portátiles, dijo el Technion.
Según la universidad israelí, que tiene su sede en la norteña ciudad de Haifa, «la innovadora plataforma puede curarse a sí misma no solo a nivel mecánico, reparando la rotura de la lámina de polímero, sino también en términos de capacidades físicas y químicas, como conductividad eléctrica y detección química».
«La nueva plataforma sensorial -explicó Khatib- es un sistema universal que muestra un funcionamiento estable tanto en ambientes secos como húmedos, y es capaz de contener tipos adicionales de sensores químicos y físicos (electrónicos)».
Durante millones de años de evolución, la piel de los mamíferos se convirtió en una plataforma sensorial caracterizada, por un lado, por una alta sensibilidad a los estímulos ambientales y, por otro lado, por una gran resistencia a condiciones hostiles como la temperatura, la salinidad, el calor y el estiramiento.
Inspirados en la piel natural, incontables científicos en todo el mundo vienen invirtiendo grandes esfuerzos en el desarrollo de materiales y dispositivos electrónicos artificiales con propiedades similares, debido al enorme potencial para aplicaciones en campos como la robótica «suave» y las interfaces hombre-máquina, recordaron desde el Technion.
Esos tipos de sistemas requieren el desarrollo de materiales blandos cuyo funcionamiento no se vea afectado por distorsiones o rasgaduras.
«El problema -advirtió el Technion- es que los materiales blandos tienden a dañarse con el tiempo y su funcionalidad se ve afectada«.
En consecuencia, añadieron, los investigadores buscan desarrollar nuevos materiales y sistemas que puedan curarse a sí mismos, tal como lo hace la piel humana después de una lesión.
Y es en el marco de esa «carrera científica» que se inscriben los hallazgos de Khatib, quien planificó, construyó e implementó un «elastómero», un polímero elástico y resistente, con características únicas.
El nuevo «elastómero» es hidrofóbico (resistente al agua), fuerte y muy elástico, tanto que se puede estirar hasta el 1.100% de su longitud original sin rasgarse, aseguran.
Voceros de la universidad israelí afirmaron que este «elastómero» tiene un gran potencial para su uso en dispositivos electrónicos suaves y dinámicos que entran en contacto con el agua.
«En el caso de que el daño mecánico al polímero ocurra cuando está sumergido en agua, sabe cómo curarse y evitar fugas eléctricas«, señalaron.
La piel artificial, precisaron, contiene un sistema sensorial compuesto de materiales nanométricos que monitorea selectiva y simultáneamente distintas variables ambientales como la presión, la temperatura y la acidez.
Finalmente, inspirado en el proceso de curación de la piel humana, Khatib incluyó un innovador sistema autónomo de autocuración en la piel artificial, que consta de componentes similares a las neuronas que controlan el daño a las partes electrónicas del sistema y otros que aceleran el proceso de autocuración en los lugares dañados.
Este mecanismo de autocuración permite a los sistemas electrónicos inteligentes autocontrolar sus actividades y reparar problemas funcionales causados por daños mecánicos, indicaron.
Los detalles del trabajo de Khatib se pueden consultar (en inglés) en estos artículos de Advanced Materials y Advanced Functional Materials.