Piel electrónica transpirable impulsa la próxima generación de dispositivos portátiles

Sin embargo, su uso prolongado suele provocar irritación cutánea debido al sudor atrapado y a una baja transpirabilidad. Lograr simultáneamente un contacto conformado y un flujo de aire adecuado sigue siendo un desafío clave, especialmente cuando los dispositivos requieren circuitos electrónicos de alta resolución.

Los sustratos de nanomalla ofrecen una excelente transpirabilidad, pero su estructura rugosa y los polímeros sensibles al calor han limitado su uso en la microfabricación de alta precisión. Ahora, los investigadores han demostrado una forma de superar estas barreras y construir piel electrónica de alta resolución sobre materiales de nanomalla transpirables.

Investigadores del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk (DGIST, Daegu, Corea del Sur) adaptaron la tecnología de transferencia indirecta, comúnmente utilizada en la fabricación de semiconductores, para fabricar circuitos electrónicos sobre sustratos de nanomalla. Este enfoque evita la exposición de la malla polimérica, vulnerable al calor, a condiciones de fabricación rigurosas, a la vez que preserva la precisión del patrón.

Los sustratos de nanomalla están compuestos por nanofibras poliméricas entrelazadas que se asemejan a una red, permitiendo el paso del aire y la humedad. Mediante el método de transferencia indirecta, los investigadores crearon primero patrones electrónicos de alta resolución en condiciones controladas y luego los transfirieron a la superficie de la nanomalla. Esta estrategia permitió una microfabricación precisa a pesar de la estructura rugosa y fibrosa del sustrato y su sensibilidad a las altas temperaturas.

Los electrodos de nanomalla recientemente desarrollados mantuvieron una alta conductividad eléctrica con espesores de 20 nm o menos, en comparación con los electrodos de nanomalla convencionales, que suelen requerir espesores de al menos 100 nm. Además, los electrodos demostraron una gran durabilidad, con pérdidas mínimas de rendimiento bajo condiciones extremas de flexión, exposición química y condiciones fisiológicas de la piel, como cambios de temperatura, humedad y pH. Estos resultados confirman la idoneidad del dispositivo para aplicaciones de piel electrónica.

Al combinar circuitos de alta resolución con transpirabilidad y robustez mecánica, la tecnología aborda las principales limitaciones de los dispositivos portátiles existentes. Este enfoque abre el camino a sistemas de monitorización de la salud de nueva generación que puedan usarse cómodamente durante largos periodos sin irritar la piel. Se prevé que los trabajos futuros se centren en escalar la tecnología y avanzar en su comercialización para aplicaciones médicas y dispositivos portátiles de consumo.

“Los electrodos de alta resolución, pero transpirables, son una tecnología clave para el desarrollo de dispositivos portátiles de próxima generación”, afirmó el profesor Seongwon Lee, investigador principal del estudio. “Este logro marca un paso significativo hacia la comercialización de piel electrónica transpirable”.

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DGIST