Un equipo de científicos de la Universidad de Corea ha diseñado un dispositivo implantable en la piel capaz de generar energía eléctrica través de pequeñas cantidades de agua y un electrolito. La investigación ha corrido a cargo del profesor Jun Yongseok de la Escuela de Graduados en Energía y Medio Ambiente y de Yun Yong Ju, profesor de investigación del mismo centro.
Se trata de un dispositivo elaborado como una membrana de nanofibras de celulosa bacteriana de 20 µm de espesor. El grupo de investigación inyectó 50 μl de agua a esta membrana y, al mismo tiempo, una sola gota de electrolito a otro dispositivo, generándose con éxito una energía de 8.8 µW y 6.07 mW para una duración aproximada de dos horas, respectivamente en cada dispositivo.
Los autores del proyecto destacan que este hallazgo les permitirá avanzar en la investigación sobre los procesos de generación de energía, así como en el diseño de nuevos dispositivos portátiles para la recolección de energía. En palabras del profesor Jun Yongseok, “en este estudio, nos centramos no sólo en confirmar la posibilidad de recolectar energía con una pequeña cantidad de agua y electrolitos, sino que también investigamos los principios relacionados con la generación de energía”.
"La nanofibra de celulosa bacteriana es un material ecológico e inofensivo para el cuerpo humano"
Asimismo, Yongseok explica que la materia prima empleada en la elaboración del dispositivo implantable, es decir, la nanofibra de celulosa bacteriana, “es un material ecológico e inofensivo para el cuerpo humano”, por lo que estudiarán sus posibilidades como “fuente de energía para dispositivos portátiles de recolección de energía que pueden resolver problemas tanto energéticos como ambientales”.
Gracias a las bases sentadas con este proyecto, el equipo de investigadores persigue crear un dispositivo de recolección de energía que genere energía eléctrica mediante la captura de humedad ambiental, en la que el sudor humano podría jugar un papel importante. Esa energía será integrada con sensores de bioseñales portátiles, todavía en desarrollo, para fabricar un dispositivo portátil de carga automática capaz de funcionar sin carga repetida.
LOS DISPOSITIVOS IMPLANTABLES
El avance de la investigación científica ha hecho posible el desarrollo de microdispositivos implantables en el cuerpo humano con diferentes fines, aunque los de mayor peso tienen que ver con los tratamientos y monitoreos para la salud para mejorar la calidad de vida de las personas. Cada vez se diseñan más proyectos de este tipo, por ejemplo, hace unas semanas desde SaluDigital informábamos del desarrollo de un dispositivo médico implantable que luchaba contra el rechazo del propio cuerpo a los objetos extraños, como podría suceder con estos propios implantes en algunos pacientes.
Los dispositivos implantables ofrecen tratamientos avanzados, como puede ser la liberación de insulina en personas con diabetes de forma inteligente. En 2018, un grupo científico de la Universidad de Wisconsin-Madison (Estados Unidos), diseñó un mecanismo implantable en el estómago capaz de generar suaves impulsos eléctricos a partir de los movimientos naturales del estómago para mejorar la respuesta natural a la ingesta de los alimentos y así ayudar en la pérdida de peso de forma segura.
Los dispositivos implantables ofrecen tratamientos avanzados destinados a mejorar la calidad de vida de las personas
Otros muchos dispositivos aportan soluciones más ambiciosas, como el proyecto de los investigadores de la Universidad Northwestern (Estados Unidos) que vio la luz en 2022 y cuyo dispositivo reabsorbible lograba aliviar el dolor a demanda y sin necesidad de utilizar fármacos fuertes y con riesgo de acción como los opioides, mediante el enfriamiento preciso y específico de los nervios involucrados, bloqueando las señales de dolor que llegan al cerebro.
La implantación de dispositivos neuroestimuladores también son una realidad. Este mismo 2023, el equipo de ONWARD realizaba con éxito una operación del estimulador ARC-IM y de una interfaz inalámbrica cerebro – ordenador en un paciente con lesión medular, con los que podrá recuperar la movilidad. Además, el implante le permitirá reactivar otras funciones, como el control de la vejiga o la presión arterial.
Algunos otros dispositivos presentados tras su investigación no son implantables, sino que viajan por el cuerpo humano para arrojar luz sobre el comportamiento del organismo. Por ejemplo, este 2023 un equipo de investigadores de la Universidad de Nueva York en Abu Dhabi diseñaba unas píldoras inteligentes 3D e ingeribles que recorren el aparato digestivo para enviar señales en directo y vía Bluetooth a dispositivos externos, un hito en la detección y prevención de las enfermedades gastrointestinales.