Los cient\u00edficos han desarrollado m\u00e9todos mejorados para fabricar sensores de presi\u00f3n inspirados en la epidermis. Estos sensores tienen una amplia sensibilidad a los movimientos del cuerpo, desde la flexi\u00f3n de las articulaciones y los m\u00fasculos hasta la frecuencia del pulso. Cr\u00e9dito: Instituto Terasaki para la Innovaci\u00f3n Biom\u00e9dica <\/p>\n
Desde amplios movimientos corporales tan diminutos como un pulso hasta los diversos movimientos de articulaciones, m\u00fasculos y extremidades, los sensores de presi\u00f3n port\u00e1tiles colocados directamente sobre la piel se pueden usar de innumerables formas para monitorear la salud. Otros tipos de sensores para la piel pueden monitorear los indicadores de salud a trav\u00e9s de la medici\u00f3n del sudor y la temperatura en la superficie de la piel. <\/p>\n
Estas capacidades se traducen en aplicaciones m\u00e9dicas \u00fatiles, como el control de enfermedades de control motor como la enfermedad de Parkinson, la evaluaci\u00f3n de movimientos en atletas o el control de par\u00e1metros f\u00edsicos o incluso emocionales a trav\u00e9s de mediciones de la humedad de la piel. Otros ejemplos de dispositivos de detecci\u00f3n de la piel que cambian el juego incluyen sensores de piel para controlar los niveles de estr\u00e9s en ni\u00f1os autistas (que tienen problemas con la expresi\u00f3n emocional) y sensores t\u00e1ctiles que pueden ayudar a los pacientes a recuperar las habilidades motoras despu\u00e9s de un accidente cerebrovascular.<\/p>\n
Los dispositivos port\u00e1tiles sensibles a la piel para aplicaciones de detecci\u00f3n de presi\u00f3n deben tener sensores electr\u00f3nicos que localicen y detecten una amplia gama de cambios de presi\u00f3n obtenidos por contacto con la piel humana. Tambi\u00e9n deben poder traducir estos cambios de presi\u00f3n en una se\u00f1al detectable utilizando un material conductor de electricidad.<\/p>\n
Los sensores generalmente se componen de una capa de sustrato el\u00e1stica que se coloca sobre la piel y se mueve en respuesta a los cambios de presi\u00f3n. acompa\u00f1ando el movimiento del cuerpo. Estos cambios se traducen en se\u00f1ales que pueden detectarse mediante una capa de material conductor colocada en estrecho contacto con el sustrato.<\/p>\n
Entre los diferentes tipos de sensores de presi\u00f3n disponibles, el sensor piezorresistivo (PS) es el m\u00e1s utilizado. Estos sensores de material conductor usan el cambio en la resistencia el\u00e9ctrica cuando se estiran para medir los cambios de presi\u00f3n.<\/p>\n
Para maximizar el rango de sensibilidad de estos sensores, se han incorporado previamente varias microestructuras; sin embargo, estos a menudo implican procedimientos de fabricaci\u00f3n complejos y materiales conductores costosos. Los nanocables de cobre son una opci\u00f3n de bajo costo y exhiben propiedades el\u00e9ctricas, t\u00e9rmicas y \u00f3pticas superiores. Sin embargo, est\u00e1n sujetos a da\u00f1os por corrosi\u00f3n en condiciones ambientales.<\/p>\n
Un equipo de colaboraci\u00f3n del Instituto Terasaki para la Innovaci\u00f3n Biom\u00e9dica (TIBI) ha dise\u00f1ado un m\u00e9todo de fabricaci\u00f3n de PS simple y escalable que ha resuelto el problema de los nanocables de cobre. durabilidad, al mismo tiempo que cumple con los requisitos de sensibilidad de amplio rango de un sensor de presi\u00f3n.<\/p>\n
El equipo primero desarroll\u00f3 un m\u00e9todo basado en soluciones para recubrir nanocables de cobre con \u00f3xido de grafeno (GO); Las pruebas de validaci\u00f3n confirmaron que este m\u00e9todo impart\u00eda una capa de GO uniforme y fuertemente adherida a los nanocables, que los proteg\u00eda eficazmente contra la corrosi\u00f3n sin sacrificar sus propiedades conductoras. Adem\u00e1s, el m\u00e9todo permiti\u00f3 la variaci\u00f3n del grosor del revestimiento de GO ajustando el tiempo de reacci\u00f3n o la cantidad de GO a\u00f1adida.<\/p>\n
A continuaci\u00f3n, el equipo consider\u00f3 la microestructura del sustrato del sensor para maximizar su rango de sensibilidad. Observaron la estructura de los receptores de presi\u00f3n llamados discos de Merkel en la interfaz dermoepid\u00e9rmica de la piel humana; estos receptores de presi\u00f3n juegan un papel importante en la sensibilidad al tacto. Notaron que la superficie texturizada de esta capa, con sus orificios, crestas interconectadas y asperezas aleatorias se asemejaba a la superficie del papel de lija.<\/p>\n
Esto los inspir\u00f3 a idear un m\u00e9todo para moldear una capa de sustrato polim\u00e9rico el\u00e1stico en una l\u00e1mina. de papel de lija para imprimir la textura rugosa del papel de lija en la superficie del sustrato. Luego, el sustrato se trat\u00f3 qu\u00edmicamente para mejorar su uni\u00f3n a los nanocables. A continuaci\u00f3n, se roci\u00f3 una suspensi\u00f3n de nanocables de cobre recubiertos con GO sobre el sustrato y se trat\u00f3 t\u00e9rmicamente para reducir qu\u00edmicamente o disminuir el estado de oxidaci\u00f3n del GO para fortalecer la adhesi\u00f3n entre las capas.<\/p>\n
\u00abNuestras soluciones basado en un m\u00e9todo para recubrir de forma protectora los nanocables de cobre ofrece una forma simple, escalable y ajustable de protegerse contra la corrosi\u00f3n de los nanocables\u00bb, dijo el autor principal, Yangzhi Zhu, Ph.D. \u00abY nuestras t\u00e9cnicas de moldeo y revestimiento por pulverizaci\u00f3n para la fabricaci\u00f3n de sensores permiten un enfoque m\u00e1s escalable, de alto rendimiento y modular\u00bb.<\/p>\n
Se realizaron experimentos mec\u00e1nicos con nanocables de cobre revestidos con GO reducido (CurGONW) PS, con varias compresiones niveles de estr\u00e9s y tasas probadas. Debido a la elasticidad y los r\u00e1pidos tiempos de respuesta del sensor, exhibi\u00f3 mediciones de resistencia estables en general mantenidas durante 1000 ciclos de estr\u00e9s.<\/p>\n
Los experimentos posteriores demostraron que la sensibilidad se pod\u00eda ajustar variando las concentraciones de nanocables y la rugosidad del papel de lija; estas pruebas tambi\u00e9n revelaron l\u00edmites superiores para la rugosidad del papel de lija y niveles \u00f3ptimos de rango medio de concentraciones de nanocables.<\/p>\n
Adem\u00e1s, CurGONW PS produjo mediciones de resistencia estables y rangos de sensibilidad comparables a los sensores de presi\u00f3n disponibles actualmente. Tambi\u00e9n exhibi\u00f3 una transparencia superior (deseada para sensores port\u00e1tiles) y requiri\u00f3 cantidades m\u00e1s peque\u00f1as de \u00f3xido de grafeno reducido que las producidas con metodolog\u00edas a granel anteriores.<\/p>\n
Los experimentos finales se llevaron a cabo en sujetos humanos para varios movimientos corporales sensibles a la piel; estos inclu\u00edan la flexi\u00f3n de los dedos, las mu\u00f1ecas, los b\u00edceps y las rodillas, as\u00ed como la torsi\u00f3n del cuello y los movimientos al caminar. Tambi\u00e9n se tomaron medidas del pulso carot\u00eddeo, la degluci\u00f3n y la pulsaci\u00f3n y golpeteo de los dedos. Todas las mediciones fueron claramente detectables, con una deriva m\u00ednima y niveles comparables a los resultados informados obtenidos de experimentos independientes anteriores y dispositivos comerciales.<\/p>\n
En resumen, el equipo de TIBI ha fabricado un sensor de presi\u00f3n piezorresistivo efectivo usando un sensor simple y de bajo costo. , escalables, ajustables y m\u00e9todos modulares. Debido a la nueva microestructura inspirada en la piel de su capa de sustrato, el sensor pudo medir una amplia gama de se\u00f1ales de presi\u00f3n con precisi\u00f3n y alta sensibilidad.<\/p>\n
\u00abLos avances realizados por nuestros cient\u00edficos abordan algunos de los desaf\u00edos en costos, producci\u00f3n y efectividad en detecci\u00f3n de piel port\u00e1til\u00bb, dijo Ali Khademhosseini, Ph.D., Director y CEO de TIBI. \u00abEl impacto de estas mejoras se puede traducir de diversas maneras a muchas aplicaciones biom\u00e9dicas y comerciales\u00bb. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El avance del sensor de presi\u00f3n suave resuelve el cuello de botella m\u00e1s desafiante del campo M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Yangzhi Zhu et al, EpidermisInspired Wearable Piezoresistive Pressure Sensors Using Graphene Oxide SelfWrapped Copper Nanowire Networks, Small Methods ( 2021). DOI: 10.1002\/smtd.202100900 Proporcionado por Terasaki Institute for Biomedical Innovation Cita<\/strong>: Detecci\u00f3n de la piel m\u00e1s f\u00e1cil: m\u00e9todos mejorados facilitan el control del movimiento corporal y la salud (2021, 15 de diciembre) consultado el 29 de agosto de 2022 en https: \/\/medicalxpress.com\/news\/2021-12-skin-easier-methods-body-movement.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Los cient\u00edficos han desarrollado m\u00e9todos mejorados para fabricar sensores de presi\u00f3n inspirados en la epidermis. Estos sensores tienen una amplia sensibilidad a los movimientos del cuerpo, desde la flexi\u00f3n de las articulaciones y los m\u00fasculos hasta la frecuencia del pulso. Cr\u00e9dito: Instituto Terasaki para la Innovaci\u00f3n Biom\u00e9dica Desde amplios movimientos corporales tan diminutos como un … Continuar leyendo \u00abDetecci\u00f3n de la piel m\u00e1s f\u00e1cil: m\u00e9todos mejorados facilitan el control del movimiento corporal y la salud\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-4497","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4497","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=4497"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/4497\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=4497"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=4497"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=4497"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}