Sensor diminuto transforma la detección de lesiones cerebrales

Los impactos craneales peligrosos son una preocupación importante en entornos deportivos, de transporte e industriales, donde los traumatismos no detectados pueden provocar daños neurológicos a largo plazo. Las herramientas de monitorización existentes suelen depender de acelerómetros de alimentación continua, lo que limita su uso debido al consumo de batería, el volumen y las necesidades de mantenimiento.

Como resultado, la detección de impactos fiable y siempre disponible sigue siendo escasa fuera de entornos de élite o de investigación. Ahora, investigadores han desarrollado un diminuto sensor pasivo que detecta al instante los impactos peligrosos en la cabeza solo cuando ocurren, lo que permite evaluar la gravedad en tiempo real sin consumo continuo de energía.

El sensor, desarrollado por investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdalá (KAUST, Thuwal, Arabia Saudita), funciona como un interruptor de seguridad mecánico que se activa ante una aceleración repentina. En lugar de monitorear el movimiento de forma continua, permanece completamente inactivo hasta que un impacto brusco hace que una masa interna suspendida establezca contacto eléctrico, cerrando el circuito y activando la detección.

Con un tamaño aproximado al de una uña pequeña, el dispositivo puede montarse en cascos, cascos de seguridad, gafas protectoras o bandas para la cabeza. Su diseño pasivo significa que no consume energía en modo de espera, lo que permite un funcionamiento a largo plazo sin agotar la batería ni realizar mantenimiento rutinario.

El sensor incluye múltiples electrodos concéntricos, cada uno correspondiente a un umbral de aceleración diferente. Esto le permite distinguir golpes leves de impactos potencialmente peligrosos sin necesidad de software ni componentes electrónicos de alto consumo.

Para validar su rendimiento, el equipo probó el sensor con una configuración de mesa de caída controlada, aplicando impactos desde múltiples direcciones. El dispositivo se activó de forma constante a niveles de aceleración asociados con traumatismos craneales leves y graves.

Las pruebas demostraron una sensibilidad de 360 grados, lo que confirma que el sensor detecta con precisión los impactos independientemente de la dirección. Estos resultados demuestran que la detección mecánica pasiva puede reemplazar de forma fiable a los acelerómetros de alimentación continua para la monitorización de impactos en la cabeza.

El sensor podría respaldar la detección de conmociones cerebrales en tiempo real y el monitoreo de impactos en el deporte, el transporte y la vida cotidiana. Los sistemas futuros podrían activar alertas a través de aplicaciones móviles, señales audibles o notificaciones inalámbricas dirigidas a cuidadores, entrenadores o personal de primeros auxilios.

Como siguiente paso, los investigadores planean probar el sensor en maniquíes de pruebas de choque para evaluar su rendimiento durante impactos complejos de todo el cuerpo. Con una patente ya solicitada, el equipo también está explorando vías de comercialización con socios industriales.

“Es como un cinturón de seguridad para el cerebro”, afirmó Yousef Algoos, ingeniero electromecánico que desarrolló el dispositivo durante su doctorado en la KAUST. “Al combinar precisión omnidireccional, capacidad multiumbral y funcionamiento pasivo, esta innovación sienta las bases para sistemas de seguridad portátiles de próxima generación para la detección de conmociones cerebrales y la monitorización de impactos en el deporte, el transporte y la vida cotidiana. Ningún otro sensor en el mercado ofrece esta combinación de características”.

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