Parches de grafeno para monitorizar la salud

Presentación de prototipos en el Mobile World Congress 2019

Investigadores del Instituto de Ciencias Fotónicas de Barcelona han usado tecnología basada en grafeno para fabricar parches flexibles capaces de monitorizar los niveles de exposición solar, hidratación, temperatura o saturación de oxígeno en el cuerpo humano. Los dispositivos se puede conectar a un movil para alertar al usuario si se alcanzan niveles peligrosos para la salud. 

La tecnología basada en grafeno permitirá medir el ritmo cardíaco, la hidratación y la temperatura, entre otros parámetros. Se presenta este mes en el Mobile World Congress 2019. / ICFO

El Pabellón del Grafeno, organizado por la iniciativa europea Graphene Flagship con la colaboración de la Comisión Europea y la asociación de operadores móviles GSMA, vuelve al Mobile World Congress (MWC) con más de 20 prototipos de tecnologías basadas en grafeno, de los cuales cuatro han sido desarrollados por Instituto de Ciencias Fotónicas (ICFO) en Barcelona. Según sus promotores estos avances convertirán nuestros móviles en aparatos capaces de salvarnos la vida.

El primer prototipo del ICFO permitirá a los usuarios monitorizar sus niveles de exposición a la luz solar gracias a un sensor de luz ultravioleta (UV). Diseñado como un parche flexible, transparente, y desechable, el aparato puede conectarse a un móvil para a alertar al usuario si alcanza niveles de exposición al sol nocivos.

Usando la misma tecnología que el parche UV, el sensor de actividad para fitness del ICFO podrá medir nuestras pulsaciones, niveles de hidratación, saturación de oxígeno, respiración, y temperatura mientras hacemos ejercicio. Y todavía es capaz de ir más allá.

Imagine la siguiente situación. 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 este sensor 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 puede emitir una señal de alarma si el nivel de oxígeno disminuyes por debajo de un determinado nivel.

Inspección de alimentos y visión nocturna

Además de estos dos prototipos, 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 disponer de tecnologías que hasta ahora solo estaban en laboratorios

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”.

Los interesados en conocer estas tecnologías y a los expertos que las han desarrollado pueden acudir al Pabellón del Grafeno en el Mobile World Congress, que tendrá lugar en Barcelona del 25 al 28 de febrero de 2018.

La flota FET Flagships llega al Mobile World Congress

La Graphene Flagship y la Quantum Flagship son dos de las iniciativas de investigación más ambiciosas financiadas por la Comisión Europea, con el objetivo de desarrollar tecnologías de alto impacto durante 10 años con presupuestos de al menos 1.000 millones de euros cada uno. Ambas tendrán espacios dedicados en el NEXTech Hall del Mobile World Congress 2019 en Barcelona.

El Pabellón del Grafeno explicará a los visitantes, a través de más de 20 tecnologías innovadoras, cómo las tecnologías de este material de carbono proporcionan nuevas funcionalidades, desde tener un único dispositivo conectado hasta una red de procesadores integrados, sensores y hardware para el internet de las cosas.

"Este pabellón es una gran oportunidad para mostrar los últimos resultados de las tecnologías basadas en el grafeno a una amplia gama de responsables políticos y para reunirnos con la industria en su propio terreno", comenta el profesor Jari Kinaret, director de Graphene Flagship.

Por su parte, las personas que visiten el espacio de Quantum Flagship podrán aprender más sobre la segunda revolución cuántica y las tecnologías asociadas, centrándose particularmente en cómo la física cuántica impactará en las tecnologías de comunicación actuales. Se mostrará, por ejemplo, el prototipo de un chip generador de números aleatorios proporcionado por la empresa Quside, socio de esta Flagship.

“Las tecnologías cuánticas están recibiendo una atención cada vez mayor en todo el mundo, tanto de grandes empresas como del público en general, y vamos a hacer todo lo posible para que este campo emergente sea lo más accesible y comprensible para todos”, apunta el profesor Tommaso Calarco del Institute for Quantum Control de Forschungszentrum Jülich (Alemania) y uno de los responsable de Quantum Flagship.

Fuente: ICFO/Graphene Flagship