Una mano robótica para medicina

Una mano robótica podría permitir a los médicos diagnosticar y tratar con mayor precisión a personas del otro extremo del mundo, pero las tecnologías disponibles actualmente no son lo suficientemente buenas como para igualar la experiencia que supone estar en persona en el lugar.

Unos investigadores informan ahora en la revista Science Advances que han diseñado y producido una piel electrónica inteligente y una mano robótica médica capaz de evaluar datos de diagnóstico vitales utilizando un semiconductor gomoso recién inventado que permite una gran movilidad del portador.

Cunjiang Yu, Profesor Asociado de Ingeniería Mecánica de la Universidad de Houston y coautor del trabajo, dijo que el material semiconductor gomoso podría escalarse fácilmente para su fabricación.

El ensamblaje interfacial y los dispositivos electrónicos gomosos descritos en el documento sugieren un camino hacia la electrónica gomosa blanda y elástica y los sistemas integrados que imiten la suavidad mecánica de los tejidos biológicos, adecuados para una variedad de aplicaciones emergentes, dijo Yu, que también es investigador principal del Centro de Superconductividad de Texas en la UH.

La piel inteligente y la mano robótica médica son solo dos aplicaciones potenciales, creadas por los investigadores para ilustrar la utilidad del descubrimiento.

Una mano robótica médica es solo una aplicación potencial para la electrónica gomosa explicada por los investigadores. (Foto: University of Houston)

Además de Yu, los autores del trabajo incluyen a Ying-Shi Guan, Anish Thukral, Kyoseung Sim, Xu Wang, Yongcao Zhang, Faheem Ershad, Zhoulyu Rao, Fengjiao Pan y Peng Wang, todos ellos afiliados a UH. Los coautores, Jianliang Xiao y Shun Zhang, están afiliados a la Universidad de Colorado.

Los semiconductores tradicionales son quebradizos, y su uso en electrónica que se podría estirar, ha requerido adaptaciones mecánicas especiales. Los anteriores semiconductores estirables han tenido sus propios inconvenientes, incluyendo una baja movilidad del portador - la velocidad a la que los portadores de carga pueden moverse a través de un material - y los complicados requisitos de fabricación.

Yu y sus colaboradores informaron el año pasado que la adición de cantidades diminutas de nanotubos de carbono metálico al semiconductor gomoso de P3HT - compuesto de polidimetilsiloxano - mejora la movilidad del portador, que rige el rendimiento de los transistores de los semiconductores.

Yu dijo que el nuevo método de fabricación escalable para estas nanopelículas semiconductoras estirables de alto rendimiento y el desarrollo de transistores totalmente gomosos representa un importante paso adelante.

La producción es simple, dijo. Un material semiconductor disponible en el mercado se disuelve en una solución y se deja caer en agua, donde se extiende; el disolvente químico se evapora de la solución, lo que resulta en una mejora de las propiedades del semiconductor.

Es una nueva forma de crear películas compuestas de alta calidad, dijo, permitiendo la producción consistente de semiconductores totalmente gomosos.

El rendimiento eléctrico se mantiene incluso cuando el semiconductor se estira un 50%, informaron los investigadores. Yu dijo que la capacidad de estirar la electrónica gomosa en un 50% sin degradar el rendimiento es un avance notable. La piel humana, dijo, puede ser estirada solo en un 30% sin desgarrarse. (Fuente: NCYT Amazings)