Parche con electrónica flexible dotado de inteligencia artificial

Un nuevo parche, equipado con electrónica flexible y sujetable a la piel humana, puede analizar datos de salud utilizando inteligencia artificial de una manera sin precedentes. A diferencia de los dispositivos portátiles actuales, realiza sus cálculos de inteligencia artificial directamente sobre el cuerpo, en apenas milisegundos, sin depender de una conexión inalámbrica.

La innovación es obra de un equipo integrado, entre otros, por Sihong Wang, de la Universidad de Chicago en Estados Unidos, y Songsong Li, ahora en la Universidad Baptista de Hong Kong en China.

Si bien un reloj inteligente actual puede registrar la frecuencia cardíaca del usuario o sus movimientos, no analiza los datos. El análisis se realiza en otro lugar, después de enviar la información a un servidor externo. En algunas situaciones, como la detección de fibrilación ventricular, ese pequeño retraso de unos segundos para comunicarse con el servidor resulta excesivo.

El nuevo dispositivo, diseñado y probado en colaboración con investigadores del Laboratorio Nacional Argonne en Estados Unidos, fue posible gracias al desarrollo de procesos de fabricación que permiten imprimir transistores electroquímicos orgánicos sobre superficies flexibles.

El nuevo parche con electrónica flexible e inteligencia artificial local basada en un sistema de computación neuromórfica con transistores electroquímicos orgánicos. (Foto: UChicago Pritzker School of Molecular Engineering / John Zich)

Durante años, Wang y sus colaboradores han trabajado en la creación de componentes electrónicos que se estiran y doblan como la piel humana, con el objetivo final de crear dispositivos inteligentes que se adhieran a los tejidos humanos. El grupo ya había desarrollado métodos para fabricar matrices de transistores elásticos y una pantalla OLED elástica.

Ahora, Wang y sus colegas han creado un circuito informático neuromórfico elástico, repleto de transistores especiales y capaz de analizar localmente los datos de salud. Trabajos anteriores habían demostrado que el concepto era teóricamente posible con una pequeña cantidad de transistores, pero no se había intentado con una cantidad mucho mayor, apta para poder obtener resultados prácticos.

Los transistores utilizados por el equipo son de tipo electroquímico orgánico y funcionan de modo distinto a los que hay dentro de un chip de ordenador estándar. A diferencia de los convencionales, estos transistores procesan información utilizando tanto corriente eléctrica como el movimiento de iones a través de una capa electrolítica similar a un gel. Los electrolitos proporcionan a cada transistor una memoria integrada, lo que les permite almacenar valores numéricos de forma estable a lo largo del tiempo, de manera similar a como una sinapsis en el cerebro puede fortalecerse o debilitarse para memorizar información nueva y olvidar la vieja a la que sustituye.

Wang, Li y sus colegas exponen los detalles técnicos de su nueva tecnología en la revista académica Nature Electronics, bajo el título “A large-scale stretchable neuromorphic circuit for on-body edge computing”. (Fuente: NCYT de Amazings)