Hacia la electrónica biocompatible y disoluble en agua

Puede que en un futuro no muy lejano tanto médicos como ecólogos utilicen de forma habitual una nueva clase de dispositivos electrónicos, pequeños, robustos y de alto rendimiento pero también biocompatibles y capaces de disolverse completamente en el agua o en los fluidos corporales.

Un equipo de investigadores de la Universidad de Illinois, la Universidad Tufts en Medford, Massachusetts, y la Universidad del Noroeste en Chicago, Illinois, todas ellas en Estados Unidos, ha demostrado un nuevo tipo de electrónica biodegradable que podría introducir nuevas y revolucionarias opciones de diseño para implantes médicos, sensores medioambientales y dispositivos electrónicos de uso común.

Tres áreas de aplicación parecen particularmente prometedoras.

Una de estas áreas es la de los implantes médicos que realicen funciones importantes de diagnóstico o terapéuticas durante un periodo específico de tiempo, más allá del cual ya no se les necesita. Los implantes de esta clase simplemente se disolverían en algún fluido corporal una vez acabada su vida útil y sus restos los absorbería sin problema alguno el cuerpo.

Otro importante campo de aplicación es el de los dispositivos de vigilancia medioambiental. Sería viable fabricar sensores inalámbricos, dispersarlos en una zona afectada por un derrame químico, como por ejemplo una marea negra, y después de hacer su trabajo se degradarían sin dejar rastro de su presencia, lo que evitaría la presencia de basura electrónica en una zona ya recuperada ecológicamente.

La tercera de las áreas de aplicación más prometedoras es la de los aparatos electrónicos de uso común. Con la nueva tecnología, aparatos de esa clase, o componentes de estos, serían convertibles en abono o compost, a fin de reducir el volumen de desechos electrónicos integrados por dispositivos que frecuentemente se reemplazan por otros, como los teléfonos móviles, los reproductores mp3, u otros dispositivos portátiles.


Este tipo de electrónica biodegradable utiliza y extiende varias de las técnicas que el grupo de John A. Rogers, profesor de Ingeniería en la Universidad de Illinois, ha desarrollado durante años para la fabricación, a partir de láminas ultradelgadas de silicio, de sistemas electrónicos diminutos pero de elevadas prestaciones. En la modalidad biodegradable, las láminas son tan delgadas que se disuelven completamente cuando se sumergen por unos días en biofluidos. Junto con materiales dieléctricos y conductores solubles, basados en magnesio y en óxido de magnesio, los nuevos materiales completan una paleta con la que crear una amplia gama de componentes electrónicos, sensores, sistemas de transmisión inalámbricos y otros dispositivos.

El equipo ha construido transistores, diodos, bobinas, sensores de temperatura y de tensión estructural, fotodetectores, células solares, antenas y osciladores de radiofrecuencia, e incluso cámaras digitales simples, todo ello biodegradable. Todos los materiales empleados son biocompatibles, y como las piezas son extremadamente delgadas se pueden disolver incluso en pequeños volúmenes de agua.

Los investigadores encapsulan los dispositivos en seda. La estructura escogida para la envoltura de seda determina su velocidad de disolución, desde minutos a días, semanas o incluso años.

Información adicional