Sunday, February 22, 2015

Epidermis artificial devuelve sensibilidad.


Ingenieros coreanos crean una epidermis artificial con nanosensores que podría recubrir las prótesis y devolver la capacidad de sentir a los amputados; la cual no sólo siente el calor externo sino que transmite los 36,5º de la temperatura del cuerpo humano.

El pasado año estuvo lleno de logros si a biónica nos referimos, ya que un gran número de inventos se fueron desarrollando a lo largo del 2014. los cuales aún no se encuentran disponibles en el mercado; por ejemplo se han desarrollaron manos biónicas que son capaces de devolver la destreza a un amputado para realizar diferentes actividades. Sin embargo, estos avances se han concentrado en la integración con el sistema nervioso y la movilidad, dejando atrás la sensibilidad que es propia de los seres vivos. Razón por la cual un equipo de la Universidad Nacional de Seúl ha sido capaz de crear una piel que podría recubrir aquellas prótesis y dotarlas de la capacidad de sentir que tiene la piel humana. En ésta, repartidos con la maestría que solo la evolución atesora, una serie de receptores sensoriales transmite sensaciones táctiles y térmicas al cerebro. Sin ellos, no habría manera de diferenciar una caricia de una quemadura o del frío. Todo eso es lo que han conseguido replicar en una piel artificial.

Esto es posible a través de uso de silicio monocristalino, el cual es utilizado en la manufactura de los chips; Dae-Hyeong Kim, quien fue el principal investigador y el encargado del proyecto junto con su equipo crearon diferentes capas de nanocintas para cada sensación, las cuales tenían un grosor de apenas tres micras, que contenían a su vez  una red de nanosensores de presión, térmicos y humedad.

Sobre una matriz aislante, colocaron la primera capa de nanocintas con sensores para el calor que está basado en diodos de silicio; con ellos, la piel artificial puede detectar los cambios térmicos del exterior; además es capaz de transmitir su propio calor. El calentador con cual funciona es diferente del sensor, está hecho de oro y basado en el efecto Joule, a medida que la corriente fluye, genera calor. De hecho, esta epidermis de silicio se mantiene a 36,5º, con lo que la calidez de su tacto es aún más real.

Otra de las capas se encarga de captar la presión y la tensión. Si la piel humana es elástica, la artificial también tiene que serlo. Para acertar con el diseño del material, estudiaron a conciencia los movimientos naturales de la mano. Por lo que los ingenieros crearon un patrón para que su piel se pudiera estirar hasta un 50% sin afectar al rendimiento de los sensores.

La sensación más complicada de imitar fue la de la humedad, ya que la piel cuenta con receptores capaces de detectar un calor húmedo o un frío seco, pero la ciencia aún no sabe cómo lo hace. Los investigadores coreanos recurrieron a un pequeño truco, usaron nanocondensadores para aprovechar la propiedad conocida como capacidad eléctrica ocapacitancia. Con ellos, podían registrar la mayor o menor presencia de moléculas de agua en el exterior y determinar la humedad o sequedad alrededor de la piel.
Sin embargo, aún queda lo más difícil de este proyecta que está en conectar estos sensores artificiales al sistema nervioso de una manera segura y duradera. "El mayor problema está en la interfaz neural y la comunicación hombre-máquina. Para transmitir toda la información de la piel artificial necesitarías muchos contactos independientes con células nerviosas (axones) y además tener una manera de transferir esta información entre la prótesis y el paciente", nos recuerda este investigador.

Bibliografía:
http://elpais.com/elpais/2014/12/09/ciencia/1418122183_175745.html

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