15/08/2022

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Una pulsera inteligente monitorea la salud sin necesidad de batería

Un sistema monitor de salud similar a un reloj de pulsera puede rastrear la frecuencia cardíaca y comunicarse de forma inalámbrica con un teléfono o tablet cercano, sin necesidad de una fuente de alimentación externa o batería.

El prototipo es un monitor de pulso de arteria radial autoalimentado, pero también puede monitorear otros aspectos de salud como la frecuencia cardíaca, la temperatura corporal o la presión arterial. Para hacer esto, simplemente se cambia el circuito del sensor.

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El dispositivo se construyó a través de la impresión 3D, aplicando nanomateriales sobre sustratos flexibles, lo que simplifica la producción y baja los costos.

La información de salud se recopila de dos maneras

  1. La energía creada por los nanogeneradores de potencia integrados en la pulsera energiza el circuito del sensor, con la frecuencia del pulso del usuario, apareciendo como señales intermitentes en una pantalla miniLED: los nanogeneradores son materiales eléctricos, que convierten el movimiento del usuario en electricidad, lo que explica por qué el dispositivo no necesita batería.
  2. Funciona cuando un teléfono móvil o dispositivo similar se mantiene cerca del aparato. La tecnología de comunicación de campo cercano integrada facilita el intercambio inalámbrico de energía y datos entre la pulsera y el dispositivo móvil, y la información biofísica se traza y se presenta mediante una aplicación en la pantalla.

“Este dispositivo inalámbrico autoalimentado le permite hacer esto sin depender de una batería, que puede perder su carga y tiene el problema de la fuga térmica [sobrecalentamiento de las baterías de iones de litio que pueden conducir a la combustión]”, plantea el profesor Rahim Esfandyar-Pour de la Universidad de California, Irvine.

La tecnología de comunicación de campo cercano integrada facilita el intercambio inalámbrico de energía y datos entre la pulsera y el dispositivo móvil, y la información biofísica se traza y se muestra en la pantalla del teléfono inteligente.

Cada vez hay más apps que monitorean la salud. (Foto: Adobe Stock)

Las características continuas, bajo demanda y totalmente autoalimentadas del dispositivo son posibles gracias a los nanogeneradores triboeléctricos que producen voltaje a través de golpes mecánicos o presión.

Estos nanogeneradores se fabrican utilizando MXenes (clase de compuestos inorgánicos bidimensionales) a base de titanio, una clase relativamente nueva de material 2D ultrafino con propiedades eléctricas y mecánicas únicas. Las capas de MXene tienen solo unos pocos átomos de grosor y son flexibles, estirables y se pueden imprimir en la superficie de material flexible similar a un vendaje o un brazo o pulsera portátil.

La evolución de la tecnología que monitorea la salud

La mayoría de las marcas de smartphones implementa sistemas y crea herramientas para monitorear la salud de los usuarios. Desde apps que cuentan los pasos hasta smartwatches que miden la oxigenación en la sangre.

Sin embargo, tras estas invenciones hay todo un proceso de creación que conlleva investigación médica, científica y tecnológica. Por ejemplo, el primer reloj inteligente fue lanzado en 2012, después de varios intentos fallidos.

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