Un equipo del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha desarrollado un nuevo método de fabricación de tatuajes electrónicos ultrafinos, económicos y adaptables a superficies de cualquier forma, desde la piel hasta tejidos biológicos o textiles. La tecnología, basada en el funcionamiento de las calcomanías temporales, abre nuevas posibilidades para el desarrollo de dispositivos médicos portátiles y sistemas de monitorización de la salud.
Una tecnología inspirada en los tatuajes temporales
La investigación, desarrollada por científicos del Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (ICMM-CSIC) en el marco de un proyecto europeo, presenta un procedimiento escalable y de bajo coste para fabricar dispositivos electrónicos conformables capaces de adherirse a superficies blandas, curvas o con relieve sin perder sus propiedades eléctricas.
El trabajo, publicado en la revista científica ACS Nano, permite fabricar dispositivos ultrafinos que pueden integrarse sobre la piel humana, tejidos biológicos, textiles e incluso hojas de plantas mediante una tecnología similar a la utilizada en las calcomanías de agua.
Superar las limitaciones de la electrónica flexible
Los investigadores explican que uno de los principales retos de la electrónica conformable consiste en lograr que los dispositivos mantengan un funcionamiento estable mientras se adaptan a superficies sometidas a movimientos y deformaciones constantes.
Hasta ahora, la mayoría de las soluciones basadas en materiales semiconductores bidimensionales se limitaban a procesos de laboratorio difíciles de escalar industrialmente.
Para resolver este problema, el equipo del CSIC ha combinado una tecnología propia de exfoliación mecánica denominada roll-to-roll con soportes comerciales empleados en tatuajes temporales, consiguiendo una fabricación más sencilla, económica y apta para producir dispositivos de mayor tamaño.
Fotodetectores, sensores y transistores sobre la piel
La nueva técnica ha permitido fabricar distintos dispositivos electrónicos, entre ellos fotodetectores, termistores y transistores, que pueden transferirse directamente sobre superficies complejas como la piel, cuero sintético o tejidos vegetales.
Según los investigadores, estos componentes mantienen un elevado rendimiento electrónico y ofrecen aplicaciones potenciales en ámbitos como la monitorización médica, la electrónica portátil o las interfaces entre dispositivos electrónicos y tejidos biológicos.
Un proceso más económico y fácilmente escalable
La innovación se basa en una estrategia de exfoliación mecánica de materiales bidimensionales mediante dos cilindros enfrentados, una tecnología patentada por el equipo del ICMM-CSIC.
Frente a otros métodos utilizados actualmente, que requieren costosas infraestructuras o emplean disolventes que reducen la calidad electrónica de los materiales, esta técnica permite obtener películas secas, continuas e interconectadas con un proceso mucho más sencillo.
Los investigadores consideran que esta combinación entre materiales semiconductores bidimensionales y sistemas de transferencia inspirados en las calcomanías supone un avance importante para acelerar el desarrollo de dispositivos electrónicos flexibles de nueva generación.
Aplicaciones para la salud y la electrónica del futuro
Los responsables del proyecto destacan que esta plataforma tecnológica facilitará el desarrollo de dispositivos portátiles de alto rendimiento capaces de integrarse de forma natural sobre el cuerpo humano u otras superficies irregulares.
Entre las aplicaciones futuras figuran sistemas de monitorización continua de parámetros fisiológicos, sensores biomédicos, electrónica portátil y nuevas interfaces inteligentes adaptadas tanto al ámbito sanitario como a sectores industriales.
