Investigadores de la Universidad de Graz en Austria han creado una piel artificial que es más sensible que la yema del dedo. La piel contiene 2000 sensores por milímetro cuadrado, y los investigadores la diseñaron para detectar la humedad, la temperatura y la presión, al igual que la piel humana. Los pequeños sensores dentro del material de la piel consisten en un núcleo de hidrogel y una cubierta de óxido de zinc piezoeléctrico. El hidrogel se expande o contrae dependiendo de la temperatura y también cuando absorbe humedad. La presión también puede afectar la cubierta de óxido de zinc, y estos cambios conducen a una carga eléctrica, formando la base de la tecnología de detección. El material podría formar parte de dispositivos protésicos avanzados que permitan a sus usuarios experimentar su entorno de manera más realista.
Nuestra piel es una maravilla sensorial que nos brinda información sobre numerosos parámetros que reflejan nuestro entorno, desde la temperatura y la humedad hasta los estímulos físicos, todo mientras protege nuestros tejidos internos. Esta sensibilidad es difícil de imitar en la piel artificial, pero si se pretende que las prótesis brinden una mayor funcionalidad a sus usuarios, entonces se deben desarrollar dichas características. Esta nueva tecnología ha allanado el camino. La clave es una alta densidad de pequeños sensores que brindan información simultánea sobre la temperatura, la humedad y la presión, todo mientras encaja en una estructura extremadamente delgada.
Los investigadores la diseñaron para detectar la humedad, la temperatura y la presión, al igual que la piel humana
Los pequeños sensores individuales consisten en un núcleo de hidrogel. El hidrogel puede cambiar de tamaño y forma en respuesta a la humedad, la temperatura o los estímulos físicos. Esto tiene un efecto sobre una capa de óxido de zinc piezoeléctrico que rodea el hidrogel, creando una carga eléctrica que proporciona información sobre los parámetros medidos.
“El hidrogel puede absorber agua y, por lo tanto, se expande con los cambios de humedad y temperatura. Al hacerlo, ejerce presión sobre el óxido de zinc piezoeléctrico, que responde a este y a todos los demás esfuerzos mecánicos con una señal eléctrica”, dijo Anna Maria Coclite, una de las principales creadoras de la nueva piel artificial.
La piel electrónica resultante puede superar a nuestra propia piel en términos de detección de objetos pequeños. La piel humana puede detectar objetos de aproximadamente 1 milímetro cuadrado de tamaño, mientras que esta piel artificial puede detectar objetos que son hasta mil veces más pequeños.
La piel artificial también es más delgada que la nuestra. La epidermis humana tiene un grosor aproximado de 0,03 a 2 milímetros. “Las primeras muestras de piel artificial tienen un grosor de seis micrómetros, o 0,006 milímetros”, dijo Coclite. “Pero podría ser aún más delgado”.