Dispositivos electrónicos portátiles en serigrafia puede utilizarse para monitorear la salud en hospitales

Una nueva investigación ha demostrado que la misma tecnología utilizada para imprimir camisetas de conciertos de rock también puede ayudar a crear estructuras serpenteantes y brillantes que alimentan los dispositivos electrónicos portátiles.

En un estudio dirigido por la Universidad Estatal de Washington (Pullman, WA, EUA), los investigadores demostraron que es posible fabricar electrodos usando solo serigrafía creando un patrón de circuito elástico y duradero que puede transferirse a la tela y usarse directamente sobre la piel humana. Estos dispositivos electrónicos portátiles se pueden usar para monitorear la salud de los pacientes ingresados en hospitales o que reciben tratamiento en el hogar. Actualmente, la fabricación comercial de dispositivos electrónicos portátiles implica procesos costosos que requieren salas limpias. Algunos utilizan la serigrafía para partes del proceso, aunque el nuevo método se basa completamente en la serigrafía, lo que lo hace ventajoso para los fabricantes y consumidores.

Imagen: Un conjunto de electrodos impresos serigrafía (Fotografía cortesía de la Universidad Estatal de Washington)

En su estudio, publicado en la revista ACS Applied Materials and Interfaces , los investigadores detallaron el proceso de serigrafía de electrodos y demostraron cómo los electrodos producidos se pueden usar para el monitoreo de electrocardiogramas o ECG. Usando un proceso de varios pasos para aplicar capas de tintas de polímero y metal, los investigadores crearon estructuras del electrodo en forma de serpiente. El fino patrón resultante parece delicado, aunque los electrodos no son frágiles. El estudio demostró que los electrodos se pueden estirar en un 30 % y doblar hasta 180 grados.

Múltiples electrodos se imprimen en un portaobjetos de vidrio pretratado, lo que permite que se despeguen fácilmente y se transfieran a la tela u otro material. Después de imprimir los electrodos, se transfirieron a una tela adhesiva que los sujetos usaron directamente sobre la piel. Los investigadores descubrieron que los electrodos inalámbricos registraban con precisión la frecuencia cardíaca y respiratoria y transmitían los datos a un teléfono móvil. El enfoque principal del estudio fue el monitoreo de ECG, aunque el proceso de serigrafía se puede utilizar para fabricar electrodos para diferentes aplicaciones, incluidas aquellas con funciones similares a las de los relojes inteligentes o monitores de actividad física, según los investigadores. El equipo está trabajando actualmente en la expansión de la tecnología para imprimir diferentes electrodos, así como chips electrónicos completos e incluso, potencialmente, placas de circuito completas.

"Queríamos hacer dispositivos electrónicos flexibles y portátiles de una manera mucho más fácil, más conveniente y de menor costo", dijo el autor correspondiente Jong-Hoon Kim, profesor asociado de la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación de WSU Vancouver. “Por eso nos enfocamos en la serigrafía: es fácil de usar. Tiene una configuración simple y es adecuada para la producción en masa”.

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Universidad Estatal de Washington