"Un equipo de bioingenieros de la Escuela de Ingeniería Samueli de la UCLA ha inventado un novedoso dispositivo bioelectrónico blando y flexible autoalimentado. La tecnología convierte los movimientos del cuerpo humano -desde doblar un codo hasta movimientos sutiles como el pulso en la muñeca- en electricidad que podría utilizarse para alimentar sensores de diagnóstico vestibles e implantables". Los resultados de la investigación se publican en Nature materials "Giant magnetoelastic effect in soft systems for bioelectronics"
"Los investigadores descubrieron que el efecto magnetoelástico, que es el cambio de la cantidad de material magnetizado cuando diminutos imanes se juntan y separan constantemente por presión mecánica, puede existir en un sistema blando y flexible, no sólo en uno rígido. Para probar su concepto, el equipo utilizó imanes microscópicos dispersos en una matriz de silicona fina como el papel para generar un campo magnético que cambia de intensidad a medida que la matriz se ondula. A medida que la fuerza del campo magnético cambia, se genera electricidad".
"Nuestro hallazgo abre una nueva vía para la energía práctica, la detección y las tecnologías terapéuticas centradas en el cuerpo humano y que pueden conectarse a la Internet de las cosas", dijo el líder del estudio Jun Chen, profesor asistente de bioingeniería en la UCLA Samueli. "Lo que hace que esta tecnología sea única es que permite a las personas estirarse y moverse con comodidad cuando el dispositivo se presiona contra la piel humana, y como se basa en el magnetismo y no en la electricidad, la humedad y nuestro propio sudor no comprometen su eficacia."
"Chen y su equipo construyeron un pequeño generador magnetoelástico flexible (del tamaño de una moneda de 25 centavos de dólar) hecho con una matriz de polímero de silicona catalizada por platino y nanoimanes de neodimio-hierro-boro. A continuación, lo fijaron al codo de un sujeto con una banda de silicona suave y elástica. El efecto magnetoelástico que observaron fue cuatro veces mayor que el de montajes de tamaño similar con aleaciones metálicas rígidas. Como resultado, el dispositivo generó corrientes eléctricas de 4,27 miliamperios por centímetro cuadrado, lo que es 10.000 veces mejor que la siguiente mejor tecnología comparable".
"De hecho, el generador magnetoelástico flexible es tan sensible que podría convertir las ondas del pulso humano en señales eléctricas y actuar como un monitor de ritmo cardíaco autoalimentado y resistente al agua. La electricidad generada también puede utilizarse para alimentar de forma sostenible otros dispositivos vestibles, como un sensor de sudor o un termómetro."
"Se han realizado esfuerzos para fabricar generadores portátiles que recojan la energía de los movimientos del cuerpo humano para alimentar sensores y otros dispositivos, pero la falta de practicidad ha obstaculizado estos avances. Por ejemplo, las aleaciones metálicas rígidas con efectos magnetoelásticos no se doblan lo suficiente como para comprimirse contra la piel y generar niveles significativos de energía para aplicaciones viables."
"Otros dispositivos que dependen de la electricidad estática tienden a no generar suficiente energía. Su rendimiento también puede verse afectado en condiciones de humedad o cuando hay sudor en la piel. Algunos han intentado encapsular estos dispositivos para evitar que entre el agua, pero eso reduce su eficacia. Sin embargo, los novedosos generadores magnetoelásticos vestibles del equipo de la UCLA dieron buenos resultados incluso después de estar empapados de sudor artificial durante una semana".
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