- El sensor tipo pulsera desarrollado por investigadores japoneses puede rastrear las señales de sodio y potasio en el sudor.
- El sistema pudo operar de forma continua durante casi tres horas en la prueba en la obra.
- Los investigadores destacan que el principal avance radica en la integración del sistema, no en el desarrollo de nuevos materiales.
- En el futuro se espera poder producir en masa sistemas portátiles similares a bajo costo.
Investigadores japoneses han desarrollado un sensor tipo pulsera que, durante pruebas en una obra real, logró rastrear las señales de sodio y potasio relacionadas con el sudor durante 2 horas 45 minutos. Este dispositivo portátil, desarrollado por el Instituto de Tecnología de Tokio, combina electrodos impresos, una capa de recolección de sudor y electrónica inalámbrica para monitorizar los cambios en la composición química del sudor mientras la persona trabaja. En comparación con los sensores impresos tradicionales, el sistema emplea un electrodo de referencia de contacto líquido que, por diseño, se estabiliza rápidamente, generando lecturas estables sin necesidad de una larga preparación.
El prototipo se probó en las actividades diarias de un trabajador de la construcción, que incluían desplazamientos, descansos, ingestión de agua y alimentos. Los investigadores afirman que los resultados muestran que el sistema puede recopilar y transmitir señales relacionadas con el sudor fuera de condiciones de laboratorio. El sensor funciona midiendo los cambios de voltaje asociados a los iones de sodio y potasio en el sudor; estos minerales participan en múltiples procesos fisiológicos, lo que los convierte en objetivos útiles para la monitorización portátil. Este tipo de sensores depende de un electrodo de referencia que proporcione una base eléctrica estable; sin él, las variaciones de voltaje no pueden relacionarse de forma fiable con los cambios en la concentración iónica.
Pruebas del sistema y principio de funcionamiento
Los electrodos de referencia impresos tradicionales requieren un tiempo considerable para estabilizarse, lo que limita su utilidad en sistemas portátiles diseñados para mediciones continuas. Por ello, los investigadores integraron un electrodo de referencia de contacto líquido impreso por serigrafía que contiene dióxido de silicio. Este material permite el paso de agua a la capa electrolítica, ayudando al electrodo a alcanzar un potencial de medición estable sin necesidad de un largo preajuste. El dispositivo también incluye electrodos selectivos independientes para sodio y potasio, lo que le permite responder simultáneamente a ambos iones. Sobre los electrodos se coloca una capa de tela y fibra superabsorbente que ayuda a recoger el sudor, mantiene húmeda la zona de detección y transporta la muestra al sensor.
Estos componentes se conectan a una unidad electrónica personalizada tipo pulsera que procesa las señales, las transmite de forma inalámbrica a un ordenador y almacena los resultados de medición en una tarjeta microSD. Los investigadores señalan que la combinación de estos componentes, y no el desarrollo de nuevos materiales de electrodos, constituye el principal avance de ingeniería.
Pruebas en el terreno y aplicaciones futuras
El equipo probó el sistema completo en una obra activa, donde el participante llevó el dispositivo durante aproximadamente 165 minutos mientras realizaba sus actividades cotidianas. Durante la prueba, el sensor obtuvo continuamente señales de respuesta al sodio y al potasio, y estas lecturas se transmitieron a un ordenador cercano y se guardaron localmente. El profesor asociado 志田勇 del Instituto de Tecnología de Tokio declaró: «El principal logro de este trabajo no radica en proponer un nuevo material de electrodo, sino en la integración de electrodos impresos, el mecanismo de transporte de muestras y el circuito de medición inalámbrica, demostrando su viabilidad en entornos reales.»
La prueba en el terreno solo involucró a un participante. Los investigadores subrayan que estas señales aún no han sido validadas para cuantificar con precisión la concentración de electrolitos en el sudor, por lo que se requieren más pruebas bajo condiciones de sudoración controladas para respaldar de forma fiable la evaluación de la hidratación o la monitorización de la salud. El equipo de investigación considera que la fabricación de electrodos impresos permitirá eventualmente la producción en masa a bajo costo de sistemas portátiles similares. Las aplicaciones potenciales incluyen la monitorización de trabajadores en obras y fábricas, así como de atletas y personas que entrenan al aire libre en condiciones de calor. El estudio se publicó en «ACS Omega».
El potencial de la tecnología portátil en la monitorización de la salud
El desarrollo de este nuevo reloj inteligente sensor de sudor muestra el potencial de la tecnología portátil en el ámbito de la monitorización de la salud. Al vigilar en tiempo real los cambios de electrolitos en el sudor, estos dispositivos pueden proporcionar a trabajadores y deportistas datos fisiológicos importantes, ayudándoles a gestionar mejor la hidratación y su estado de salud. Aunque las pruebas actuales aún requieren mayor validación, la exitosa integración de esta tecnología promete impulsar su aplicación futura en diversos sectores, especialmente en entornos laborales y deportivos de alta intensidad.