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Prendas que ofrecen datos sobre tu salud

Prendas que ofrecen datos sobre tu salud

La ropa se impregna de una tinta de nanotubos de carbono, lo que provoca que la pieza se vuelva eléctricamente conductora y pueda detectar en la piel diferentes sustancias químicas presentes en fluidos corporales como sudor u orina, y transformarlas en señales eléctricas que pueden ser monitorizadas.

Modificar un tejido convencional para que sea capaz de detectar las sustancias químicas que se generan en el cuerpo. Esta es, en líneas generales, una de las líneas de investigación que lidera Francisco Andrade y que se desarrolla en el grupo de Quimiometría, Cualimetria y Nanosensores de la URV. En pocos años, no más de tres o cuatro, se podrían encontrar en el mercado prendas de ropa interactivas que funcionarán como sensores químicos y que permitirán conocer aspectos de nuestro estado de salud en cualquier momento.

Hemos creado una forma de modificar un textil convencional para que funcione como un sensor químico: cuando contacta una sustancia concreta, se genera una señal eléctrica que se transmite a un instrumento de medida. Metafóricamente, podríamos decir que el textil pasa a comportarse como una neurona” explica Andrade.

El método es “rápido, sencillo y económico”. Una fibra de algodón convencional, por ejemplo, se sumerge en una tinta de nanotubos de carbono y ésta se vuelve eléctricamente conductora. Finalmente, se incorpora una capa de una membrana de PVC y otros componentes minoritarios y la fibra de algodón se ha convertido en un sensor químico:

Hemos demostrado que podemos determinar muchos tipos de iones y también el pH de una forma sencilla y rápida”, afirma Andrade. De este modo, la ropa puede medir diferentes sustancias químicas de la piel y transformarlas en señales eléctricas sensibles de ser monitorizadas. Los textiles nos pueden aportar datos sobre nuestro estado de salud y ser analizados al momento por los médicos.

Alerta temprana de enfermedades

La ropa puede detectar propiedades de nuestro cuerpo sin que ni siquiera nos demos cuenta. “Se trata de un sistema nada invasivo”, explica Andrade. De momento, se han probado los sensores en la ropa de un maniquí, y se ha demostrado que puede detectar de forma directa la composición del sudor artificial. Ahora, las pruebas se hacen con tiritas sensoras: se moja la camiseta de un maniquí en una solución que tiene todos los componentes del sensor para ver cómo reacciona. Esta información llega a un ordenador y se analiza. Andrade explica que estos textiles pueden ser muy útiles para medir la cicatrización de una herida o por las personas que sufren enfermedades, como la diabetes o la fibrosis quística. En este último caso el diagnóstico se realiza determinando la concentración del cloruro en el sudor. Con un tejido inteligente se podría detectar inmediatamente, no cuando la enfermedad ya está en fase avanzada, que es lo que pasa ahora muchas veces.

Esta ropa podría beneficiar a los deportistas; se ha demostrado que la composición del sudor está relacionada con el estado metabólico del deportista, pero poder medirlo fuera de laboratorio es ahora prácticamente imposible. No lo es, en cambio, a través de textiles como los que se desarrollan en la URV. Un ciclista que quiera lograr un hito, quizás quiere saber de qué manera su cuerpo pierde electrólitos o proteínas. La ropa le puede informar al momento de la cantidad de agua que tiene que beber por rehidratarse o si está quemando demasiadas proteínas. “Podemos tener una camiseta inteligente que avise que está pasando del estado aeróbico al anaeróbico” apunta el investigador.

El grupo de investigación desarrolla también sensores de creatinina que permitirán un “pañal inteligente” que mida componentes de orina y sensores de trombina para detectar sangrados, y otras biomoléculas, etc. En todos los casos, los sensores utilizan sustratos que son productos comerciales como papel, algodón o gomas. Se trata de una metodología que permite convertir objetos convencionales en sensores químicos, un hecho que reduce el precio del sensor: “Se puede pensar en un futuro no muy lejano, por ejemplo, en poder hacer análisis médicos de sangre o de orina prácticamente a coste cero.”

Preparando la comercialización

En el mercado existen textiles que incorporan sensores de propiedades físicas, sensores físicos que detectan aspectos relacionados con la energía como vibraciones, temperatura, conductividad, etc., y son más sencillos que los sensores químicos. Un sensor químico es más complejo y tiene más retos porque necesita ser más específico, requiere la etapa de calibración, etc. En el grupo de investigación se han desarrollado pruebas para demostrar que el proyecto funciona: “Si encontramos el grupo de usuarios, en tres o cuatro años puede estar al mercado” afirma Andrade. El grupo tiene contactos con una empresa de base tecnológica de Cambridge, que desarrolla instrumentos de medición útil para estos sensores. Y también trabajan con ingenieros electrónicos de NT Sensors, una empresa de base tecnológica surgida de la URV, que desarrolla instrumentos de medición para que la información pueda llegar a ordenadores o a dispositivos móviles, por ejemplo.

Los beneficios no sólo serían en el campo de la medicina. Idealmente, la información química generada por las telas se podría utilizar para detectar el estado emocional de las personas. Esto podría ayudar en situaciones de estrés, tales como cuando un inversor tiene que tomar decisiones difíciles o cuando los conductores de vehículos están cansados o nerviosos.

Francisco Andrade se doctoró en Química Analítica Buenos Aires para trasladarse después a Indiana University a hacer el post-doctorado donde acabó obteniendo una posición permanente como “Faculty member”. El año 2007 la multinacional Unilever lo contrató coma “Disruptive Innovation Team Leader”, y posteriormente director de Open Innovation. A través del programa Ramon y Cajal y de los contactos que tenía con Francesc Xavier Ríus –responsable del grupo de Quimiometría, Cualimetría y Nanosensores – decidió presentar a la UE un proyecto -FlexSens- para ejecutarlo en la URV, un hecho que le permite dedicarse, desde junio de 2010, a la innovación e investigación académica. El proyecto pasa por obtener sensores flexibles, no sólo desarrollar sensores sino que estos se adapten a diferentes tipos de ambiente: cómo se puede transformar un objeto corriente en una entidad que pueda funcionar como sensor. El contrato para desarrollar el proyecto es cuatro años de duración.

Más información:
http://www.ceics.eu/news/actualidad/138