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La tecnología de impresión hace inteligentes los materiales sanitarios desechables

Los sistemas electrónicos basados en papel están abriendo el camino a los dispositivos electrónicos inteligentes, flexibles y ponibles.

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Nunca ha sido tan fácil para los pacientes estar en contacto con los profesionales sanitarios y sentirse empoderados gracias a que su salud se puede supervisar a distancia. Por otro lado, existe una creciente preocupación por el consumo energético de los dispositivos ponibles, su ineficiencia de costes, así como su almacenamiento y tratamiento de residuos. El mercado de la electrónica portátil y ponible requiere una tecnología adaptable, barata, biodegradable y sostenible. En este contexto, se han propuesto varios sustratos diferentes para la electrónica flexible. El papel ofrece muchas oportunidades interesantes para la electrónica ponible ya que es barato, biocompatible, desechable y sostenible. Con todo, este prometedor sustrato aún se encuentra en fase de investigación. Ya se han demostrado dispositivos como sensores, sistemas de recolección y almacenamiento de energía, fotodetectores y transistores. Así las cosas, los sistemas integrados totalmente imprimibles todavía no son una realidad.

Cambio revolucionario en los dispositivos electrónicos ponibles y flexibles

En el proyecto WASP, financiado con fondos europeos, se desarrollaron y fabricaron sensores, impresos con tintas basadas en grafeno y otros materiales bidimensionales (2D), que pueden detectar el pH, la humedad y la glucosa. Los sensores se integraron en un chip de comunicación de campo cercano y transpondedor Bluetooth y, después, se integraron en una placa de circuito con componentes impresos por inyección de tinta en un sustrato de papel. Por último, el sistema en papel, especialmente diseñado e integrado, se coloca dentro del producto de higiene. El equipo del proyecto diseñó una aplicación fácil de usar para leer, almacenar y mostrar los datos de los sensores. «Desarrollamos un sistema electrónico innovador y reciclable basado en papel que se aplicará a materiales sanitarios desechables, como pañales para adultos y vendas», comenta Gianluca Fiori, catedrático de Electrónica en el Departamento de Ingeniería de la Información de la Universidad de Pisa, que coordinó el proyecto. «La tecnología es revolucionaria». Los socios del proyecto demostraron con éxito el sensor de humedad inalámbrico totalmente impreso, que se combinó con una antena de identificación por radiofrecuencia (RFID, por sus siglas en inglés), en la que también se integraron satisfactoriamente sensores impresos adicionales, como sensores de tensión y pH de grafeno. Los miembros del equipo también desarrollaron tintas adecuadas para los sensores impresos, que son idóneos para combinarse con una etiqueta RFID para transmitir la señal de forma inalámbrica a dispositivos portátiles.

En busca de dispositivos electrónicos no contaminantes y ecológicos

Cada año, cada europeo genera 10 kg de residuos de aparatos eléctricos y electrónicos. Todos los materiales utilizados en el proyecto WASP se eligieron teniendo en cuenta su impacto ambiental. Los dispositivos se ensamblaron con técnicas estándar de impresión a baja temperatura, que son compatibles con sustratos de papel, por lo que tienen una menor huella energética en comparación con la tecnología de vacío convencional. Los sistemas impresos para tecnologías ponibles de supervisión de la asistencia sanitaria se fabricaron mediante la exploración de una amplia variedad de materiales imprimibles, desde cristales 2D hasta materiales orgánicos. «La tecnología se basó en un proceso respetuoso con el medio ambiente y aborda las necesidades de una futura economía circular y de una electrónica multifuncional barata, flexible y ligera», explica Fiori. El proyecto contribuye a la iniciativa «Hacia una economía circular: un programa de cero residuos para Europa». «La tecnología WASP puede generar oportunidades sin precedentes en el mercado de la electrónica flexible, al favorecer una amplia variedad de aplicaciones», concluye Fiori. Las innovaciones podrían emplearse más allá del sector sanitario. Un ejemplo singular es el etiquetado inteligente de alimentos y bebidas.

Palabras clave

WASP, electrónica, sensor, papel, dispositivos electrónicos ponibles, sustrato, asistencia sanitaria

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