Con más de 1.000 terminaciones nerviosas, la piel humana es la conexión sensorial más grande del organismo con el mundo exterior, proporcionando una gran cantidad de retroalimentación a través del tacto, la temperatura y la presión. Si bien estas características complejas hacen de la piel un órgano vital, también hacen que su replica se convierta en un desafío.

En ensayos anteriores, la rigidez de estos sistemas era demasiado alta para los tejidos del cuerpo humano, lo que impedía la transducción de señales y creaba un desajuste mecánico en la interfaz biótico-abiótico. Para superar estas limitaciones, investigadores de la Universidad Texas A&M (EEUU) han logrado generar una piel electrónica impresa en 3D (E-skin) que puede flexionarse, estirarse y sentir como la piel humana.

Fácil manejo

Para su trabajo, publicado en la revista ´Advanced Functional Materials´, utilizaron hidrogeles de nanoingeniería que exhiben capacidades de biodetección electrónica y térmica sintonizables. El uso de hidrogeles de nanoingeniería aborda algunos de los aspectos desafiantes del desarrollo de E-skin durante la impresión 3D debido a la capacidad de los hidrogeles para disminuir la viscosidad bajo tensión de corte durante la creación de E-skin, lo que permite un manejo y manipulación más fáciles. El equipo explicó que esta característica facilita la construcción de estructuras electrónicas complejas en 2D y 3D, un aspecto esencial para replicar la naturaleza multifacética de la piel humana.

Los investigadores también utilizaron "defectos atómicos" en nanoconjuntos de disulfuro de molibdeno, un material que contiene imperfecciones en su estructura atómica que permiten una alta conductividad eléctrica, y nanopartículas de polidopamina para ayudar a que la piel E se adhiera al tejido húmedo.

"Estas nanopartículas de disulfuro de molibdeno especialmente diseñadas actuaron como reticulantes para formar el hidrogel e impartieron conductividad eléctrica y térmica a la piel electrónica; Somos los primeros en informar que utilizamos esto como componente clave", según Shounak Roy, ex becario de doctorado Fulbright Nehru en el laboratorio de Gaharwar. "La capacidad del material para adherirse a tejidos húmedos es particularmente crucial para posibles aplicaciones de atención médica donde la E-skin necesita adaptarse y adherirse a superficies biológicas dinámicas y húmedas".

"La inspiración detrás del desarrollo de E-skin tiene sus raíces en el deseo de crear interfaces más avanzadas y versátiles entre la tecnología, el cuerpo humano y el medio ambiente. El aspecto más interesante de esta investigación son sus posibles aplicaciones en robótica, prótesis, tecnología portátil, deportes y fitness, sistemas de seguridad y dispositivos de entretenimiento, entre otros", tal como detalló el Dr. Akhilesh Gaharwar, profesor y director de investigación del Departamento de Ingeniería Biomédica.