Dispositivos electrónicos estirables de serigrafía

Los investigadores han desarrollado una nueva forma de fabricar dispositivos electrónicos portátiles creando un patrón de circuito estirable que se puede usar directamente.

Dispositivos electronicos estirables de serigrafia
Un dispositivo de monitoreo de ECG inalámbrico y flexible hecho con electrodos serigrafiados se puede usar directamente sobre la piel y registra con precisión las frecuencias cardíaca y respiratoria. Crédito: Universidad Estatal de Washington

Un dispositivo electrónico puede no parecer gran cosa, pero estos pequeños dispositivos consisten en miles de transistores que se colocan capa por capa en ese pequeño espacio que mide solo unos pocos milímetros. Cuando echamos un vistazo al proceso de fabricación, vemos lo complejo que es en realidad. ¡Sin embargo, hay una ventana para el desarrollo y tal vez incluso la complejidad!

Investigadores de la Universidad del Estado de Washington han demostrado que los electrodos se pueden fabricar usando solo serigrafía, creando un patrón de circuito elástico y duradero que se puede transferir a la tela y usar directamente sobre la piel humana. Dichos dispositivos electrónicos portátiles se pueden usar para monitorear la salud en hospitales o en el hogar.

Utilizaron un proceso de varios pasos para aplicar capas de tintas de polímero y metal para crear estructuras del electrodo con forma de serpiente. Si bien el patrón delgado resultante parece delicado, los electrodos no son frágiles. El estudio demostró que podían estirarse en un 30 % y doblarse hasta 180 grados.

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Un juego de electrodos serigrafiados. Crédito: Universidad Estatal de Washington

Los electrodos múltiples se imprimen en un portaobjetos de vidrio pretratado, lo que permite que se despeguen fácilmente y se transfieran a la tela u otro material. Luego, los investigadores los transfirieron a una tela adhesiva que luego los voluntarios usaron directamente sobre la piel. Los electrodos inalámbricos registraron con precisión las frecuencias cardíaca y respiratoria y enviaron los datos a un teléfono móvil.

Los investigadores en su trabajo se centraron en los electrodos de medición de ECG, pero la tecnología utilizada para desarrollar la tecnología, es decir, el proceso de serigrafía se puede utilizar para crear electrodos para una variedad de usos, incluidos aquellos que cumplen funciones similares a los relojes inteligentes o rastreadores de actividad física.

Referencia: Sehyun Park et al, Electrodos modelables habilitados con mezclas de PI/PEG totalmente serigrafiadas para la fabricación escalable de productos electrónicos portátiles, estirables y conformes a la piel, Interfaces y materiales aplicados de ACS (2023). DOI: 10.1021/acsami.2c17653


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