Redacción Ciencia.- Un nuevo tipo de tinta conductora, que se aplica directamente sobre la piel, actúa como un electrodo funcional que es más sensible, duradero y preciso, el cual podría ayudar a detectar precozmente los infartos, alimentar prótesis robóticas y leer ondas cerebrales.
Este nuevo tipo de electrodos que se extienden como una pintura es descrito en un estudio encabezado por la Universidad Estatal de Pensilvania (EE.UU.) y que publica PNAS.
Límites de los electrodos actuales
Los electrodos portátiles pueden permitir una monitorización continua y proporcionar datos electrofisiológicos. Los diseños tradicionales utilizan materiales rígidos a base de metal que ofrecen estabilidad, pero tienen dificultades para mantenerse adheridos al cuerpo durante el movimiento o el ejercicio.
Otros diseños experimentales utilizan hidrogel, que puede absorber agua e hincharse para adaptarse mejor a los movimientos del cuerpo; sin embargo, con el tiempo se pueden deshidratar, por lo que los electrodos pierden adherencia y elasticidad con el uso prolongado.
Cómo funciona la tinta conductora
- Los nuevos electrodos en pintura demostraron alta conectividad con la piel y baja impedancia (pérdida de contacto) en pruebas realizadas con personas.
- La pintura utiliza tinta PEDOT:PSS (un tipo de polímero) como material conductor y se adapta a los contornos de la piel para lograr una alta conectividad cutánea.
La tinta tiene la consistencia del pegamento cuando está húmeda y se comporta de forma parecida a la pintura facial. Aplicada sobre la piel, se seca en menos de 10 minutos, cuando ya actúa como un electrodo funcional. Además, puede eliminarse con agua o volver a aplicarse si es necesario.
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Al inicio, es casi transparente, pero se puede usar colorante alimentario para darle todos los tonos, y se aplica con un pincel, haciendo cualquier diseño o dibujo.
Pruebas en ECG, músculos y EEG
Las pruebas mostraron cómo el electrodo podría utilizarse para la monitorización inalámbrica de electrocardiogramas, la medición de la actividad muscular para el reconocimiento de gestos y el control robótico, y la monitorización de electroencefalogramas a través del cabello.
«Para mejorar la estabilidad entre los electrodos y los sensores a los que transmiten información, se aplica una zona de conexión de los electrodos sobre un tejido poroso de plata, casi como un tejido metálico, que se coloca sobre la piel».
A continuación, la parte de conexión se acopla a un puerto del módulo eléctrico más grande, que se fija con cinta adhesiva sobre la piel del usuario, debajo de la ropa y que transmite de forma inalámbrica las señales eléctricas a un ordenador.
Próximo objetivo: cortisol y glucosa
El equipo tiene previsto seguir desarrollando sus electrodos para poder realizar, en el futuro, un seguimiento más avanzado de biomarcadores como el cortisol o la glucosa.
Los electrodos son dispositivos fundamentales para registrar las señales eléctricas que produce el cuerpo humano, como la actividad del corazón, los músculos y el cerebro. Desde hace décadas se utilizan en pruebas médicas como el electrocardiograma (ECG), el electroencefalograma (EEG) y la electromiografía (EMG), herramientas esenciales para el diagnóstico y seguimiento de diversas enfermedades.
Tradicionalmente, estos electrodos están fabricados con materiales metálicos y requieren geles conductores para mejorar el contacto con la piel. Aunque ofrecen mediciones confiables, presentan limitaciones como la pérdida de adherencia durante el movimiento, la irritación de la piel y la disminución de la calidad de la señal cuando se utilizan durante periodos prolongados.
