Sensor de papel autoplegable se adapta al cuerpo sin correas ni adhesivos

Crear dispositivos que se adapten a distintas formas corporales sigue siendo difícil y puede limitar su despliegue generalizado. La sostenibilidad también es una preocupación cuando los dispositivos vestibles están destinados a ser de un solo uso. Para ayudar a abordar estos desafíos, los investigadores han desarrollado una plataforma sensora helicoidal de papel, autoplegable, que se adapta a los contornos del cuerpo sin correas ni adhesivos.

El equipo del Instituto de Tecnología de Shibaura (Tokio, Japón) creó un marco de diseño paramétrico que transforma hojas planas de papel en sensores vestibles helicoidales. El enfoque integra electrodos de cinta de cobre para que los dispositivos puedan captar biosignales mientras mantienen un contacto estrecho con la piel. El marco está orientado a la fabricación rápida y de bajo costo de dispositivos desechables para aplicaciones de detección.

El método utiliza patrones autoplegables impresos por inyección de tinta que doblan el papel a lo largo de líneas de pliegue predefinidas. Al establecer estos pliegues en ángulo, las dobles forman una hélice tridimensional que se ajusta al usuario y sigue siendo flexible durante el movimiento. Dos herramientas de software respaldan el flujo de trabajo: una genera y previsualiza el patrón imprimible para la estructura final, y la otra crea automáticamente un patrón personalizado a partir de dimensiones introducidas por el usuario, como el diámetro y la longitud.

Utilizando este proceso, los investigadores fabricaron dispositivos para el dedo y el antebrazo cuyas dimensiones difirieron en no más de un 5% de los valores objetivo. Un dispositivo montado en el dedo midió señales triboeléctricas y la respuesta galvánica de la piel con un rendimiento comparable al de los dispositivos vestibles convencionales basados en correas. El estudio estuvo disponible en línea el 25 de julio de 2026 y se publicó en el volumen 5, número 7 de Advanced Sensor Research el 01 de julio de 2026.

Los investigadores informan que el papel, el diseño digital y la impresión por inyección de tinta pueden combinarse para producir sensores vestibles personalizados bajo demanda. Señalan que se necesitan más pruebas para evaluar su uso práctico. El trabajo pone de relieve el potencial de la electrónica vestible escalable, personalizada y desechable, adecuada para entornos clínicos, de atención domiciliaria y de campo, con relevancia adicional para la detección táctil y las interfaces hombre-máquina.

“Nos inspiramos en la forma en que las plantas trepadoras se enrollan de manera natural alrededor de soportes con una forma helicoidal y se adaptan a ella. Al combinar este concepto con nuestra tecnología de autoplegado en papel, desarrollamos una herramienta de diseño paramétrico que convierte las dimensiones deseadas de una parte del cuerpo, como un dedo, una muñeca o un brazo, en un patrón 2D imprimible para generar un dispositivo vestible personalizado de papel con autoplegado”, afirmó el Dr. Hiroki Shigemune, profesor asociado de la Facultad de Ingeniería del Instituto de Tecnología de Shibaura.

“Nuestro enfoque de software a impresión tiene un gran potencial en la monitorización a corto plazo en el punto de atención o descentralizada de señales fisiológicas, como la respuesta galvánica de la piel. Dado que los dispositivos pueden diseñarse bajo demanda para ajustarse a distintas partes del cuerpo, el enfoque podría permitir una fabricación rápida, de bajo costo y respetuosa con el medioambiente de sensores de un solo uso para entornos clínicos, de atención domiciliaria y de campo, así como para la detección táctil y las interfaces hombre-máquina”, añadió Shigemune.

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Instituto de Tecnología de Shibaura