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25 de Septiembre de 2020
Ciencia de materiales

Una tinta que cambia de color podría ayudar a controlar la salud

El nuevo colorante basado en la seda sería capaz de indicar el estado de hidratación de la piel, el nivel de fatiga o la evolución de una infección bacteriana, y podría revolucionar los dispositivos ponibles.

[Thomas Fuchs]

Una nueva tinta que cambia de color podría ayudar en el control ambiental y de la salud. Por ejemplo, podría emplearse para diseñar ropa que varíe de tono al entrar en contacto con el sudor o tapicerías que hagan lo propio si un gas peligroso penetra en la sala. La tinta se puede imprimir sobre cualquier soporte, desde camisetas hasta tiendas de campaña.

Los dispositivos ponibles, como los relojes o parches inteligentes, usan la electrónica para monitorizar el ritmo cardíaco, la concentración de glucosa en sangre y otras constantes vitales. Ahora, un equipo de investigadores del laboratorio Silklab de la Universidad Tufts afirma que sus tintas derivadas de la seda pueden detectar y cuantificar sustancias químicas en el organismo o en sus inmediaciones.

Gracias a que la seda «actúa a modo de "capullo" protector con los materiales biológicos», es posible añadir a la tinta los componentes que perciben las sustancias y cambian de color sin que estos pierdan su función, afirma Fiorenzo ­Omenetto, ingeniero bioquímico del Silklab y autor principal de un artículo sobre esta técnica, publicado el pasado julio en Advanced Materials.

Los investigadores responsables del estudio explican la técnica basada en la nueva tinta (en inglés). [Universidad Tufts]

Los investigadores partieron de una versión anterior de la tinta que funcionaba con impresoras de inyección, la espesaron con alginato de sodio para posibilitar la serigrafía y añadieron diversas sustancias reactivas. La nueva tinta permite «imprimir numerosos elementos reactivos en superficies extensas», asegura Omenetto.

Para crear la tinta, los científicos descompusieron fibras de seda sin procesar en sus proteínas constituyentes y prepararon una suspensión en agua. Entonces, agregaron diversas moléculas reactivas y analizaron cómo cambiaban de color los productos resultantes ante diversas alteraciones ambientales. Por ejemplo, al estampar indicadores de pH en prendas de vestir, se podría obtener información sobre el estado de hidratación o la salud de la piel, mientras que la enzima lactato oxidasa mediría el nivel de fatiga. Aunque los cambios se aprecian a simple vista, el equipo también grabó y analizó imágenes para monitorizar las variaciones de color de forma continua y crear una base de datos.

«En el caso de una camiseta, cuando alguien se la pone y hace ejercicio, "tiñe" la tela con colores relacionados con la distribución de acidez del sudor», explica ­Omenetto. Y añade que también se podría adaptar la tinta para vigilar los cambios ambientales que tienen lugar en una habitación o la evolución de una infección bacteriana.

Tyler Ray, ingeniero mecánico de la Universidad de Hawái en Manoa ajeno al estudio, señala que la mayoría de los monitores portátiles son rígidos y bastante voluminosos. La nueva tinta «podría hacer que los dispositivos ponibles pasaran de ser meros juguetes novedosos a instrumentos clínicos corporales, capaces de medir parámetros fisiológicos y brindar información útil a los médicos», opina Ray. Sin embargo, «uno de los retos de cualquier método colorimétrico es determinar cómo afectan a la precisión las condiciones ambientales (como la iluminación) o la cámara empleada». Los futuros estudios deberán abordar estas cuestiones.

Jillian Kramer

Referencia: «Large‐scale patterning of reactive surfaces for wearable and environmentally deployable sensors», Giusy Matzeu et al. en Advanced Materials, vol. 32, n.º 28, art. 2001258, 16 de julio de 2020.

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