Investigadores desarrollan una segunda piel con mecanoluminiscencia para poder usarla como una pantalla flexible pegada al brazo en el mar

En la última década las pantallas están viviendo una revolución. De la mano de los dispositivos conectados y la investigación de materiales blandos, el futuro se dibuja lleno de paneles, donde las personas puedan controlar la tecnología en la palma de la mano, su brazo. Pegadas a la piel o en la ropa, una reciente investigación utiliza partículas luminiscentes para crear un parche que puede utilizarse como dispositivo de comunicación incluso bajo el agua y en zonas oscuras.

Puede que el futuro sean las pantallas plegables, las enrollables o las transparentes, aún no está claro, pero la investigación y desarrollo es el camino. Estas tecnologías, además de reinventar el concepto de smartphone, pueden abrir la puerta a dispositivos biotecnológicos y nuevas formas de fusionar los cuerpos con la tecnología.

Esta idea ha servido de motivación a una nueva investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (Postech) que trabaja en un parche luminiscente que sirve como tablet para llevar en el brazo y mandar mensajes incluso realizando submarinismo. “Podría servir como herramienta de comunicación en situaciones con opciones limitadas, como ambientes submarinos caracterizados por poca luz o alta humedad”, explica el profesor Sei Kwang Hahn, director del proyecto.

El desarrollo

Las partículas luminiscentes ALP (afterglow luminescent particles) tienen la capacidad de absorber energía y liberarla gradualmente. Esta cualidad es la responsable de la mecanoluminiscencia, cuando se los somete a una presión física externa, por ejemplo con la presión de un dedo, la luz emitida se desvanece, dejando una marca. También se puede conseguir infligiendo un enfriamiento mecánico.

No es una tecnología completamente nueva, pues en anteriores investigaciones se ha propuesto la utilización de esta en la fabricación de pantallas ópticas. No obstante, el equipo de investigación denuncia que los mecanismos desarrollados hasta el momento no son precisos. Este es el reto a superar.

En su trabajo, el equipo profundizó en el impacto de los electrones atrapados y la recarga tanto en la mecanoluminiscencia como en el enfriamiento. Afirman haber desentrañado con éxito los mecanismos que gobiernan ambos fenómenos. “En conjunto, esta investigación allanará una gran vía nueva para desarrollar materiales biofotónicos para diversas aplicaciones biomédicas con conversiones mecano-ópticas.” se puede leer en el artículo científico publicado en Advanced Functional Materials.

A partir de este conocimiento, combinaron los ALP capaces de realizar ambos fenómenos simultáneamente con un material polimérico muy delgado (PVDF-HFP). El resultado de esta mezcla es la creación de un parche óptico que se puede adherir a la piel. También se usaría para biosensores fotónicos portátiles y sistemas de fototerapia en condiciones extremas.

Segunda piel luminiscente

Como una segunda piel, el funcionamiento del parche se asemeja a una tablet o pulsera submarina, tiene la capacidad de transmitir información mediante la escritura. Una pequeña presión aplicada con el dedo sobre la superficie sirve para redactar el mensaje. Imagine el traje de un buzo, iluminado en la oscuridad de un arrecife, el submarinista describe un mensaje con el dedo en la pantalla que lleva integrada en la manga, o directamente pegado a la piel, para comunicarse con el bote en la superficie.

Seguro que el lector recuerda las pizarras magnéticas que ha servido de aprendizaje y juegos a miles de niños en todo el mundo. Este dispositivo en desarrollo se borraría también con un sistema rápido, pero basado en la luz. Cuando se expone a los rayos ultravioleta, el panel se restablece a un estado en blanco, “similar a limpiar el contenido de un cuaderno de bocetos con un borrador”, explican los investigadores.

Una de las cualidades más importantes de esta innovadora tecnología es su capacidad de adaptación a entornos complejos. La pantalla táctil muestra resistencia a la humedad y sigue funcionando correctamente incluso cuando se sumerge bajo el agua durante períodos prolongados.

En el mercado se pueden encontrar cada día más pulseras o relojes inteligentes sumergibles. Los nadadores los usan para registrar sus constantes mientras entrenan, pero sus pantallas suelen dar error cuando la superficie está muy mojada. Poco a poco, fabricantes como Apple han ampliado la resistencia de sus dispositivos a deportes más extremos como el submarinismo.

Los investigadores de Postech no especifican a qué profundidad podrá sumergirse este equipo, aunque defiende el uso de esta tecnología en actividades acuáticas. Mientras esta innovación sigue evolucionando en los laboratorios, relojes como el Apple Watch Ultra puede medir la profundidad submarina en tiempo real hasta 40 metros, incluso, calcular detectar la temperatura del agua. Por su parte, el Samsung Galaxy Watch 6 es resistente al agua hasta una profundidad de 50 metros durante 10 minutos a 5ATM.

Otros parches en desarrollo

Fuera del agua, son numerosos los proyectos que persiguen crear una segunda piel que se convierta en una unión entre el ser humano y la tecnología. Algunos guantes blandos como el propuesto recientemente por la Universidad de la Ciudad de Hong Kong se adaptaba la piel como una membrana delgada y flexible que sirve como guante táctil cuando se está en entornos de realidad virtual y aumentada. Con él se sienten los objetos que el ojo ve en la imagen.

Con otro objetivo, pero aspecto similar, la Universidad Tecnológica de Nanyang, Singapur (NTU Singapur) quiere que los pacientes se hagan con el control telepático de sus prótesis u otros equipos sin la necesidad de recurrir a peligrosas operaciones para recibir un implante en el cerebro, lo contrario a lo que propone Neuralink, empresa de Elon Musk. Esta pegatina compuesta de sensores es una especie de mando a distancia con el que controlar, por ejemplo, un brazo robótico.

Son casos aún en fases muy tempranas de su desarrollo y posiblemente no lleguen como producto al mercado, pero esta muestra da una imagen más clara del esfuerzo en investigación que hay actualmente para que la tecnología deje sus formas rígidas y se funda con una naturaleza que históricamente siempre ha sido blanda y flexible.

Fuente: elespanol.com