Circuito integrado biodegradable durante su disolución en agua. Imagen: Beckman Institute, University of Illinois y Tufts University.
Una característica notable de algunos dispositivos electrónicos modernos es la capacidad de permanecer físicamente inalterables casi indefinidamente.
Aunque esto suele ser un aspecto positivo, el caso contrario –que el aparato se ‘desintegre’ con el paso del tiempo– también puede tener ventajas.
Científicos de varias universidades de Estados Unidos y Asia han creado un circuito que puede desaparecer tras un período determinado. El dispositivo, presentado en la revista Science, puede ser utilizado para crear implantes médicos que, tras cumplir su función, sean reabsorbidos por el propio organismo.
Para elaborarlo, los investigadores han utilizado capullos de seda, hojas delgadas de silicio poroso y electrodos de magnesio –todos ellos materiales degradables– y lo han probado como implante biomédico en ratones.
Antes de implantarlo, lo programaron para ser reabsorbido después de una cantidad concreta de exposición a los biofluidos de los animales.
Aunque esto suele ser un aspecto positivo, el caso contrario –que el aparato se ‘desintegre’ con el paso del tiempo– también puede tener ventajas.
Científicos de varias universidades de Estados Unidos y Asia han creado un circuito que puede desaparecer tras un período determinado. El dispositivo, presentado en la revista Science, puede ser utilizado para crear implantes médicos que, tras cumplir su función, sean reabsorbidos por el propio organismo.
Para elaborarlo, los investigadores han utilizado capullos de seda, hojas delgadas de silicio poroso y electrodos de magnesio –todos ellos materiales degradables– y lo han probado como implante biomédico en ratones.
Antes de implantarlo, lo programaron para ser reabsorbido después de una cantidad concreta de exposición a los biofluidos de los animales.
También para curar huesos rotos
Tras tres semanas, en las que el dispositivo cumplió su función administrando un bactericida, los científicos constataron que quedaban tan solo pequeños restos del implante.
John Rogers, uno de los investigadores que han participado en el proyecto, ha explicado a SINC que otra posible aplicación médica de estos circuitos, la cura de huesos rotos: “Se ha demostrado que la estimulación eléctrica acelera el crecimiento y la curación de fracturas óseas, y un dispositivo temporal como este es una interesante oportunidad en ese sentido”.
El científico asegura que en “un año o dos podrían empezar a hacerse pruebas con seres humanos”, aunque aclara que su foco en este momento son los modelos animales.
Pero los posibles usos de estos circuitos van más allá de la medicina. Según Rogers, una posible aplicación sería la monitorización ambiental: “Imaginemos el despliegue de 100.000 sensores electrónicos con capacidad de comunicación inalámbrica en un vertido químico. Podrían aportar información útil y simplemente desaparecer tras la eliminación del vertido”.
“Además, podrían simplificar la gestión de los residuos electrónicos de consumo. La tecnología de consumo actual suele quedar obsoleta en dos o tres años y se desecha, así que sería interesante utilizar estos dispositivos degradables para reducir el impacto ambiental”, concluye el investigador.
Tras tres semanas, en las que el dispositivo cumplió su función administrando un bactericida, los científicos constataron que quedaban tan solo pequeños restos del implante.
John Rogers, uno de los investigadores que han participado en el proyecto, ha explicado a SINC que otra posible aplicación médica de estos circuitos, la cura de huesos rotos: “Se ha demostrado que la estimulación eléctrica acelera el crecimiento y la curación de fracturas óseas, y un dispositivo temporal como este es una interesante oportunidad en ese sentido”.
El científico asegura que en “un año o dos podrían empezar a hacerse pruebas con seres humanos”, aunque aclara que su foco en este momento son los modelos animales.
Pero los posibles usos de estos circuitos van más allá de la medicina. Según Rogers, una posible aplicación sería la monitorización ambiental: “Imaginemos el despliegue de 100.000 sensores electrónicos con capacidad de comunicación inalámbrica en un vertido químico. Podrían aportar información útil y simplemente desaparecer tras la eliminación del vertido”.
“Además, podrían simplificar la gestión de los residuos electrónicos de consumo. La tecnología de consumo actual suele quedar obsoleta en dos o tres años y se desecha, así que sería interesante utilizar estos dispositivos degradables para reducir el impacto ambiental”, concluye el investigador.
Referencia bibliográfica:
Suk-Won Hwang, Hu Tao, Dae-Hyeong Kim, Huanyu Cheng,Jun-Kyul Song,Elliott Rill, Mark A. Brenckle,Bruce Panilaitis,Sang Min Won, Yun-Soung Kim, Young Min Song, Ki Jun Yu, Abid Ameen, Rui Li, Yewang Su, Miaomiao Yang, David L. Kaplan, Mitchell R. Zakin, Marvin J. Slepian, Yonggang Huang, Fiorenzo G. Omenetto, John A. Rogers. A Physically Transient Form of Silicon Electronics. Science Vol 337, 28 de septiembre de 2012.
Suk-Won Hwang, Hu Tao, Dae-Hyeong Kim, Huanyu Cheng,Jun-Kyul Song,Elliott Rill, Mark A. Brenckle,Bruce Panilaitis,Sang Min Won, Yun-Soung Kim, Young Min Song, Ki Jun Yu, Abid Ameen, Rui Li, Yewang Su, Miaomiao Yang, David L. Kaplan, Mitchell R. Zakin, Marvin J. Slepian, Yonggang Huang, Fiorenzo G. Omenetto, John A. Rogers. A Physically Transient Form of Silicon Electronics. Science Vol 337, 28 de septiembre de 2012.