El Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) de Barcelona ha diseñado un parche de grafeno que permitirá medir nuestras pulsaciones, niveles de hidratación, saturación de oxígeno, respiración, y temperatura mientras hacemos ejercicio. Esta innovación se presentará en el Mobile World Congress (MWC), dentro del Pabellón del Grafeno, organizado por la iniciativa europea Graphene Flagship con la colaboración de la Comisión Europea y la asociación de operadores móviles GSMA.
De momento, están tardando en llegar todas las revolucionarias aplicaciones que se esperan de este material, pero este parche de grafeno puede ser un interesante avance con aplicaciones que pueden ir más allá de medir nuestra actividad mientras realizamos ejercicio.
un parche de grafeno en el everest
Imaginemos la siguiente situación con este parche de grafeno en el brazo. Una persona está haciendo senderismo por la montaña y su acceso al agua es limitado. Gracias a la tecnología desarrollada por el ICFO, que mide la hidratación de la piel, el usuario puede optimizar la ingesta de agua, haciendo más improbable la deshidratación.
De un modo similar, un alpinista que esté subiendo al Everest puede utilizar el sensor del parche de grafeno para medir la saturación de oxígeno en su sangre. La cantidad de oxígeno disminuye con la altitud, pudiendo afectar a la salud del deportista. El parche de grafeno puede emitir una señal de alarma si el nivel de oxígeno disminuyes por debajo de un determinado nivel.
Usando la misma tecnología que el parche para medir nuestras constantes vitales mientras realizamos ejercicio, también se presentará otro parche de grafeno que permitirá a los usuarios monitorizar sus niveles de exposición a la luz solar gracias a un sensor de luz ultravioleta (UV). Diseñado con un material flexible, transparente, y desechable, el aparato puede conectarse a un móvil para a alertar al usuario si alcanza niveles de exposición al sol nocivos.
sensores de grafeno para ver más allá
Además de estos dos prototipos, el ICFO también mostrará en MWC Barcelona dos dispositivos más basados en la interacción entre la luz y el grafeno. Uno de ellos es el espectrómetro single-pixel más pequeño del mundo, y el otro un sensor de imágenes hiperespectral. Los dos tienen la capacidad de funcionar en banda ancha, algo que hasta ahora se creía imposible sin utilizar materiales y sistemas de fotodetección muy voluminosos y caros.
Conseguir miniaturizar los aparatos de espectroscopía permitirá a los usuarios disponer de tecnologías que hasta ahora sólo podían disfrutarse en laboratorios especializados. Desde la detección de fármacos falsos a la identificación de compuestos químicos peligrosos en alimentos, los espectrómetros pequeños, compactos y baratos podrían convertirse en un accesorio indispensable de nuestro día a día.
“Si incorporamos nuestros sensores de grafeno a la cámara de un smartphone, se podrá ver más allá de lo que puede ver el ojo humano”, explica Frank Koppens, group leader en ICFO y presidente del comité para el MWC del Graphene Flagship. “El detector incorpora cientos de miles de fotodetectores pero es increíblemente pequeño, y puede detectar luz UV e infrarroja”.
“Esta tecnología nos permitirá tomar fotos de piezas de fruta en el súper y averiguar cuál es la más fresca. O, en un ejemplo algo más extremo, estas cámaras fotográficas con grafeno podrían usarse para aportar información de realidad aumentada sobre los vehículos y personas que nos rodean conduciendo entre la niebla o en la oscuridad”.
¿qué es el grafeno?
El grafeno es un material que llegaron a aislar a partir del grafito dos investigadores rusos, Andréy Gueim y Konstantín Novosiólov, en la Universidad de Manchester en 2004, lo que seis años después les valió el Premio Nobel de Física.
En esencia, el grafeno es una lámina de carbono puro dispuesto en forma hexagonal y que, a pesar de tener sólo un átomo de grosor, es 200 veces más resistente que el acero, pero tiene la densidad de la fibra de carbono y es cinco veces más ligero que el aluminio. Se calcula que una lámina de un metro cuadrado de grafeno sólo pesa 0,7 miligramos y es un material conductor imbatible, puesto que los electrones se mueven por él 200 veces más rápido que en el silicio. ¿Su problema? Aún no se ha encontrado un método eficiente para su producción masiva.
Fuentes: SINC/ICFO/Graphene Flagship