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Madrid.- Un equipo multidisciplinario de investigadores ha desarrollado un tipo de piel artificial electrónica que puede responder al dolor como la piel humana, ayudando a crear mejores prótesis, robótica más inteligente y alternativas no invasivas a los injertos.
Desarrollado por un equipo de la Universidad RMIT en Melbourne, Australia, el prototipo puede imitar electrónicamente la forma en que la piel humana siente dolor, ya que imita la respuesta (o retroalimentación) casi instantánea del cuerpo y puede responder a sensaciones dolorosas. a la misma velocidad que las señales nerviosas que van al cerebro (y se reportan allí).
El prototipo, publicado en la revista Advanced Intelligent Systems, «representa un avance significativo hacia la próxima generación de tecnologías biomédicas y robótica inteligente», dijo Madhu Bhaskaran, investigador principal del estudio y jefe del grupo de Microsistemas y Materiales Funcionales en RMIT.
La piel, el órgano sensorial más grande de nuestro cuerpo, tiene propiedades complejas que envían señales rápidas de advertencia de incendios cuando algo duele.
«Sentimos cosas a través de nuestra piel todo el tiempo, pero nuestra respuesta al dolor solo se activa en cierto punto, por ejemplo, cuando tocamos algo que está demasiado caliente o demasiado afilado», explica Bhaskaran.
Es precisamente por esta capacidad que «hasta ahora ninguna tecnología electrónica ha podido imitar de manera realista esta percepción del dolor humano». «Nuestra piel artificial reacciona inmediatamente cuando la presión, el calor o el frío alcanzan un umbral de dolor», dice.
El equipo de investigación también ha desarrollado dispositivos equipados con componentes electrónicos «estirables» que pueden detectar y responder a cambios de temperatura y presión. Este avance podría ser una opción para los injertos de piel no invasivos en el futuro.
«Se necesita más desarrollo para incorporar esta tecnología en aplicaciones biomédicas, pero los conceptos básicos, la biocompatibilidad y el estiramiento similar a la piel ya están en su lugar», dice Bhaskaran.
La investigación reúne tres tecnologías previamente patentadas por el equipo: electrónica extensible, reactivos de temperatura y almacenamiento electrónico.
Los componentes electrónicos extensibles están hechos de materiales biocompatibles que crean componentes electrónicos transparentes, irrompibles y portátiles que son tan delgados como una pegatina.
Los recubrimientos reactivos a la temperatura son unas mil veces más finos que el cabello humano y están hechos de un material que se transforma en respuesta al calor.
Y finalmente, la memoria que imita al cerebro está hecha de células de memoria electrónica que copian la forma en que el cerebro usa la memoria a largo plazo para almacenar y almacenar información previa.
El prototipo del sensor de presión combina componentes electrónicos expandibles y celdas de memoria a largo plazo, el sensor de calor combina recubrimientos reactivos a la temperatura y memoria, mientras que el sensor de dolor integra las tres tecnologías.
Para Ataur Rahman, investigador y coautor de la investigación, el equipo ha «desarrollado los primeros sensores electrónicos que pueden simular características clave del complejo sistema de neuronas, vías nerviosas y receptores del cuerpo» que controlan la percepción de los estímulos sensoriales.
Si bien algunas tecnologías también utilizan señales eléctricas para imitar diversos grados de dolor, los nuevos prototipos pueden «responder a la presión, la temperatura y el dolor reales y proporcionar la respuesta electrónica correcta».
«Nuestra piel artificial conoce la diferencia entre tocar suavemente una aguja con un dedo o pinchar accidentalmente una aguja, una distinción fundamental que nunca se ha logrado electrónicamente», concluye Rahman.
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