La capacidad de nuestra piel para percibir presión, calor, frío y vibración es una función de seguridad crítica que la mayoría de las personas dan por sentado.
Pero las víctimas de quemaduras, las personas con prótesis y otras que han perdido sensibilidad en la piel por una razón u otra, no cuentan con esta capacidad y con frecuencia se lesionan involuntariamente.
Distinguir señales eléctricas
Pero los avances realizados por un equipo de investigadores de la Universidad de Connecticut, representan una esperanza para las personas privadas de la percepción sensorial de los cambios físicos a través de la piel.
Los investigadores desarrollaron un nuevo tipo de sensor incrustado en una capa de piel de silicona, el cual podría capacitar a las víctimas de quemaduras a “sentirse” de nuevo e incluso conferir una percepción sensorial avanzada.
Usando tubos de silicona rellenos con un fluido hecho de nanopartículas de óxido de hierro y envueltos en alambre de cobre, los investigadores pudieron crear un mecanismo que replica lo que es sentir cambios en el ambiente.
Cuando el fluido que se encuentra dentro del tubo de silicona se desplaza contra la silicona, se crea una corriente eléctrica que el cable de cobre interpreta como una señal eléctrica.
Cambios como la presión, el calor o la vibración producen diferentes movimientos del fluido, creando diferentes señales. De esta manera, un usuario de la piel de silicona podría percibir las diferencias del medio ambiente.
Incluso una persona que se mueve mientras transporta el sensor cambia la corriente eléctrica, y el equipo descubrió que podían distinguir entre las señales eléctricas causadas por caminar, correr, saltar y nadar.
Percepción sobrehumana
La piel humana tiene todo tipo de mecanismos para detectar su entorno, pero hay cosas que la piel humana no puede sentir. Al elaborar el nuevo sensor, los investigadores esperaban que pudiera hacer más que simplemente imitar la piel humana.
Al respecto el bioquímico Islam M. Mosa, parte del equipo que realizo desarrolló el sensor, comentó: “Sería muy bueno si tuviera habilidades que la piel humana no tiene; por ejemplo, la capacidad de detectar campos magnéticos, ondas de sonido y comportamientos anormales”.
El equipo descubrió que los campos magnéticos en particular alteraban la forma en que el fluido se movía, lo suficientemente distinto como para ser distinguible de la presión o la vibración.
Esta capacidad abre la posibilidad de desarrollar un tipo de mecanismo de alerta temprana para trabajadores industriales que pueden estar expuestos a campos magnéticos muy potentes.
Al ser impermeable, los investigadores también sugirieron que podría servir como una forma de sistema de alerta temprana para los padres, en caso de que sus hijos cayeran en aguas profundas, como una piscina.
El siguiente paso para los investigadores es crear un perfil plano para que la piel artificial actúe más como piel real, así como probarla contra el calor y el frío, aunque esperan ver una respuesta de ambos estímulos, debido al impacto de la temperatura en la dinámica del fluido y la conductividad eléctrica.
Referencia: An Ultra‐Shapeable, Smart Sensing Platform Based on a Multimodal Ferrofluid‐Infused Surface. Advanced Materials, 2019. https://doi.org/10.1002/adma.201807201