{"id":4139,"date":"2022-08-30T00:36:08","date_gmt":"2022-08-30T05:36:08","guid":{"rendered":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/es-posible-detectar-y-evaluar-las-funciones-neuromusculares-a-traves-de-sensores-de-tension-portatiles-blandos-pero-duraderos\/"},"modified":"2022-08-30T00:36:08","modified_gmt":"2022-08-30T05:36:08","slug":"es-posible-detectar-y-evaluar-las-funciones-neuromusculares-a-traves-de-sensores-de-tension-portatiles-blandos-pero-duraderos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/es-posible-detectar-y-evaluar-las-funciones-neuromusculares-a-traves-de-sensores-de-tension-portatiles-blandos-pero-duraderos\/","title":{"rendered":"\u00bfEs posible detectar y evaluar las funciones neuromusculares a trav\u00e9s de sensores de tensi\u00f3n port\u00e1tiles, blandos pero duraderos?"},"content":{"rendered":"

(a) La estructura del modelo de an\u00e1lisis de elementos finitos (FEA) (arriba) y los factores de concentraci\u00f3n de tensi\u00f3n calculados (SCF) frente a la tensi\u00f3n de tracci\u00f3n de carga (abajo) de UGCM aislado (curva negra) y UGCM ensamblado entre dos capas de caucho (curva naranja), respectivamente. El SCF se define como la relaci\u00f3n de las tensiones principales m\u00e1ximas distribuidas en los extremos y el \u00e1rea media. (b) El esquema muestra la construcci\u00f3n clave del laminado GP ensamblado de UGCM con ranuras incorporadas en las capas de PDMS. Se intercal\u00f3 un panel de UGCM en la ranura formada por dos capas de PDMS. Los dos extremos del UGCM se conectaron por separado a dos cables conductores blandos mediante pastas de plata. (c) Cambio relativo en la resistencia del laminado GP que se estira a diferentes niveles de tensi\u00f3n: 10 % (verde), 25 % (verde claro), 50 % (amarillo), 75 % (naranja) y 100 % (rojo) respectivamente, lo que indica su buena capacidad de estiramiento y detecci\u00f3n. R se refiere a los cambios de resistencia del laminado GP bajo la tensi\u00f3n espec\u00edfica y R0 se refiere a la resistencia base del laminado GP antes del estiramiento. (d) El laminado GP con gran flexibilidad. Cr\u00e9dito: Science China Press <\/p>\n

Lograr al mismo tiempo una ultrasuavidad, una sensibilidad ultraalta y una resiliencia mec\u00e1nica es un gran desaf\u00edo para la electr\u00f3nica port\u00e1til y las m\u00e1quinas blandas. Los sensores suaves pero port\u00e1tiles con sus propiedades mec\u00e1nicas bien combinadas con las de la piel humana suave han cumplido en gran medida las demandas para lograr la detecci\u00f3n y evaluaci\u00f3n de alta fidelidad y en tiempo real de diferentes movimientos corporales de forma remota. Sin embargo, como est\u00e1 restringido por la viscoelasticidad intr\u00ednseca de los materiales blandos convencionales, los sensores port\u00e1tiles actuales basados en materiales blandos se utilizan principalmente para monitorear movimientos corporales relativamente grandes y de baja frecuencia. La detecci\u00f3n de funciones neuromusculares sutiles y r\u00e1pidas con un material blando es crucial para el dise\u00f1o de dispositivos electr\u00f3nicos port\u00e1tiles altamente sofisticados, pero sigue siendo un desaf\u00edo. <\/p>\n

En un art\u00edculo publicado recientemente en National Science Review, un equipo multidisciplinario internacional presenta un nuevo dise\u00f1o para abordar este desaf\u00edo. Al aprovechar su descubrimiento anterior sobre las propiedades mec\u00e1nicas y electromec\u00e1nicas \u00fanicas de los materiales celulares ultraligeros a base de grafeno (UGCM), descubrieron que el UGCM posee un mecanismo de transferencia de tensi\u00f3n interfacial \u00fanico cuando est\u00e1 en contacto con un material de caucho. Descubrieron que, a diferencia de los aerogeles electroconductores tradicionales, los UGCM de densidad ultrabaja (~ 1 mg\/cm3) pod\u00edan deformarse conforme a la capa de caucho hasta una tensi\u00f3n del 100 %. Este descubrimiento no solo dota a los UGCM intr\u00ednsecamente fr\u00e1giles con una gran capacidad de estiramiento simplemente envolvi\u00e9ndolos con una capa exterior de caucho (formando el laminado GP); pero tambi\u00e9n proporciona un nuevo m\u00e9todo para retener la propiedad electromec\u00e1nica din\u00e1mica \u00fanica del UGCM dentro de la estructura h\u00edbrida. El laminado GP resultante exhibe una respuesta de resistencia de frecuencia de banda ancha y altamente sensible (>180 Hz) para una amplia gama de tensiones.<\/p>\n

Una ilustraci\u00f3n de diferentes actividades corporales relacionadas con la contracci\u00f3n de los m\u00fasculos esquel\u00e9ticos ubicadas en diferentes rangos de tensi\u00f3n y frecuencia, incluido el actividades del m\u00fasculo esquel\u00e9tico interno y sus actividades f\u00edsicas manipuladas. Aqu\u00ed se presentan algunos sensores de tensi\u00f3n representativos informados en el monitoreo de la actividad corporal humana para la claridad de este gr\u00e1fico. Ning\u00fan informe ha demostrado el uso de sensores de tensi\u00f3n resistivos para monitorear los movimientos corporales sutiles y de alta frecuencia, como las actividades del m\u00fasculo esquel\u00e9tico. Este trabajo se enfoca en usar los laminados GP como material modelo para explorar este aspecto. Cr\u00e9dito: Science China Press <\/p>\n

El equipo, trabajando con expertos de diferentes disciplinas, busc\u00f3 explorar m\u00e1s a fondo si tales compuestos UGCM\/caucho pod\u00edan monitorear las funciones neuromusculares sutiles y r\u00e1pidas. El equipo realiz\u00f3 las pruebas cl\u00ednicas en sujetos humanos y confirm\u00f3 la precisi\u00f3n del laminado GP para monitorear diferentes grupos de m\u00fasculos esquel\u00e9ticos con la t\u00e9cnica tradicional, voluminosa y costosa de electromiograf\u00eda (EMG) como referencia. La t\u00e9cnica EMG se ha utilizado durante mucho tiempo para monitorear las funciones musculares. El equipo descubri\u00f3 que, durante las contracciones musculares provocadas el\u00e9ctrica o voluntariamente, el laminado GP mostr\u00f3 una respuesta de se\u00f1al muy consistente a EMG en diferentes rangos de intensidad y frecuencia. Esto permite adem\u00e1s la evaluaci\u00f3n de trastornos del movimiento neuromuscular, como el Parkinson y los temblores. Este estudio es realizado por el Dr. Zijun He bajo la supervisi\u00f3n del Prof. Dan Li (Ingenier\u00eda Qu\u00edmica, Universidad de Melbourne) y el A\/Prof. Ling Qiu (Escuela Internacional de Graduados de Tsinghua Shenzhen, Universidad de Tsinghua).<\/p>\n