Creen un braçalet de grafè per mesurar la freqüència cardíaca i altres signes vitals

Investigadors de l'ICFO (Institut de Ciències Fotòniques) han creat dispositius flexibles i transparents que s'ajusten a la pell i que permeten mesurar de forma contínua i precisa des de la freqüència cardíaca a la radiació ultraviolada del sol. L'estudi estudi s'ha publicat a "Science Advances". 

Els anomenats "wearables" -dispositius portables- permeten un monitoratge no invasiu i continu dels signes vitals. Això permet conèixer en cada moment l'estat físic, però també prevenir problemes com insuficiència cardíaca, hipertensió i diverses complicacions. També fan possible arxivar els registres o enviar-los al metge o al centre hospitalari.

Però les tecnologies portàtils actuals estan basades en components no flexibles, no ofereixen la precisió desitjada i només poden monitoritzar un nombre limitat de signes vitals. Ara, els investigadors de l'ICFO han demostrat la possibilitat de fabricar dispositius flexibles i transparents que mesuren diversos paràmetres. I a part d'oferir visualització de les dades, les emmagatzema en un telèfon mòbil.

Aquesta tecnologia permet una àmplia gamma d'aplicacions potencials, com explica Emre Ozan Polat, primer autor de l'article:

"Els diversos prototips inclouen la polsera flexible i transparent, el pegat per mesurar la salut integrat en un telèfon mòbil i el pegat de monitorització UV per l'exposició al sol. Han demostrat ser versàtils i eficients gràcies a aquestes característiques úniques".

La polsera, per exemple, s'adapta a la superfície de la pell i proporciona mesures contínues durant l'activitat. Incorpora un sensor de llum que pot registrar el canvi en el volum dels vasos sanguinis a causa del cicle cardíac, i després extreure'n diferents signes vitals: la freqüència cardíaca, la freqüència respiratòria i l'oxigenació del pols sanguini.

A més, el dispositiu pot funcionar sense bateria, perquè es carrega sense fils a través del telèfon.
 

Mesurar l'exposició a la radiació solar

Els autors han fet servir grafè, un material molt flexible, que està format per una sola capa de carboni amb un gruix d'un sol àtom. D'altra banda, hi han afegit una capa d'absorció de llum feta de punts quàntics.

Un segon dispositiu s'ha obtingut integrant un pegat de grafè a la pantalla d'un telèfon mòbil. Fa mesures de manera instantània i mostra signes vitals en temps real quan un usuari col·loca un dit a la pantalla. Com que funciona amb llum ambiental, té un consum d'energia molt baix.

Els investigadors també han fabricat un prototip de pegat flexible capaç de transferir sense fils tant dades com energia. Es pot fixar a la roba o a la pell i detecta l'índex UV ambiental. Així pot utilitzar-se per controlar l'exposició a la radiació solar, alertant a l'usuari en cas de sobreexposició.

La tecnologia utilitzada aporta noves possibilitats als fabricants de dispositius portàtils, com assenyala Antonios Oikonomou, desenvolupador de negoci de l'ICFO:

"La pròspera indústria dels dispositius portàtils està buscant ansiosament augmentar la fidelitat i la funcionalitat de les seves ofertes. La nostra plataforma tecnològica basada en grafè respon aquest desafiament amb una proposta única: un sistema escalable i de baixa potència capaç de mesurar diversos paràmetres, alhora que permet la integració de nous factors de forma en productes".

Segons els autors, el seu treball demostra que la seva tecnologia és compatible amb processos de fabricació escalables. Això suggereix, conclouen, que la producció en sèrie de dispositius de baix cost estarà a l'abast en un futur pròxim.