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Los científicos han desarrollado un termómetro autoamplificado y estirable, un avance que podría conducir a la próxima generación de robótica blanda, ropa inteligente y dispositivos médicos compatibles con el cuerpo humano.
Si bien la mayoría de los componentes utilizados tradicionalmente para la detección en robots y ropa inteligente son rígidos, los investigadores de la Universidad de Harvard dijeron que sus nuevos sensores blandos son muy sensibles y su capacidad para detectar la temperatura no se ve afectada por su capacidad de estiramiento.
“Hemos desarrollado sensores de temperatura suaves con alta sensibilidad y tiempo de respuesta rápido, abriendo nuevas posibilidades para crear nuevas interfaces hombre-máquina y robots suaves en el cuidado de la salud, la ingeniería y el entretenimiento”, dijo Suo Zhigang, autor principal del estudio.
Los robots blandos, que imitan el movimiento animal o humano, encuentran aplicaciones en una variedad de campos, incluidos el diagnóstico médico y la gestión de desastres.
Los sensores estirables hacen que el desarrollo de tales robots sea mucho más factible, dijeron los investigadores.
El nuevo termómetro, descrito en el diario PNAS los lunes, consta de tres partes: un electrolito, un electrodo y un material aislante dieléctrico para separar los dos.
La interfaz entre el electrolito y el dieléctrico, dijeron los investigadores, acumula iones mientras que la interfaz dieléctrico/electrodo acumula electrones.
El desequilibrio de carga resultante entre los dos establece una nube iónica en el electrolito, anotó el estudio.
A medida que cambia la temperatura, la nube iónica cambia de espesor y se genera un voltaje, que es sensible a la temperatura, pero insensible al estiramiento.
“Debido a que el diseño es tan simple, existen muchas formas diferentes de personalizar el sensor, según la aplicación. Puede elegir diferentes materiales, dispuestos de diferentes maneras y optimizados para diferentes tareas”, dijo Yecheng Wang, becario postdoctoral y primer autor del artículo.
Los investigadores desarrollaron cuatro diseños para el sensor de temperatura estirable al colocar el electrolito, el dieléctrico y el electrodo en diferentes configuraciones.
En una prueba, los científicos integraron el sensor en una pinza blanda y midieron la temperatura de un huevo duro caliente.
Dijeron que el termómetro puede medir temperaturas superiores a 200C o tan bajas como -100C, y agregaron que los sensores actúan muy rápido, respondiendo a los cambios de temperatura en unos 10 milisegundos.
“Demostramos que estos sensores pueden hacerse pequeños, estables e incluso transparentes”, dijo el Dr. Wang.
Los investigadores creen que los nuevos sensores de temperatura abren nuevas posibilidades para crear interfaces hombre-máquina y robots blandos en el cuidado de la salud y la ingeniería.
“Esta plataforma altamente personalizable podría marcar el comienzo de nuevos desarrollos para habilitar y mejorar Internet para todo y para todos”, agregó el Dr. Suo.
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