La nanotecnología cobra vida con dispositivos de interfaz humana basados en agujas

Por: Noboru Kuno, Gerente de Programa de Investigación en Microsoft Research.

Investigadores de Microsoft y la Universidad Keio de Tokio han desarrollado sistemas que podrían permitir a la gente utilizar pequeñas e indoloras agujas para hacer cosas como monitorear condiciones médicas o recibir información sin tener que mirar una pantalla.

El proyecto de investigación, que explora la convergencia de la micro y la nano-tecnología, sensores wearable y actuadores para interacción humano computadora, estuvo entre las innovaciones ganadoras que se mostraron en “Japan Korea Academic Day”, llevado a cabo en Tokio.

El proyecto, “Wearable Human Interface Devices Using Micro-Needles” (Dispositivos wearable de interfaz humana que utilizan micro-agujas), podría encabezar nuevas maneras de auto-monitoreo médico y de recepción de información sin la necesidad de mirar una pantalla, un beneficio potencial para el manejo libre de distracciones, juegos inmersivos y otras actividades.

Dirigido por Norihisa Miki, profesor asociado en la Universidad Keio, el proyecto fue uno de los siete ganadores reconocido por ejemplificar mejor los únicos y fascinantes resultados de investigación que surgieron de la colaboración entre Microsoft Research Asia y las instituciones académicas. En particular, el proyecto de Miki fue reconocido como un “gran símbolo de lo que busca inspirar Microsoft a través de la colaboración con investigadores y científicos líderes en la región Asia-Pacífico”.

Un descubrimiento clave para Miki vino en 2015 cuando su equipo en el Laboratorio de la Universidad de Keio descubrió que la capa más exterior de piel (stratum corneum) también podía servir como una interfaz efectiva. Poco después, Miki y sus colegas comenzaron a desarrollar “dispositivos de interfaz humana basados en micro agujas” con el soporte de Microsoft Research.

Estos dispositivos son una gran promesa por diferentes razones.

Primero, no son intrusivas: Al limitar la longitud de la aguja a la profundidad de la stratum corneum, una capa de 15 a 20 células muertas, las agujas no van a una profundidad suficiente para causar dolor.

Segundo, son eficientes a nivel energético: Las pantallas electro-táctiles del tipo de aguja transfieren información táctil a un voltaje mucho más bajo que los tipos de electros-táctiles planos convencionales.

Tercero, son muy precisos y adaptables: Los electrodos tipo aguja para EEG pueden conducir mediciones de alta calidad. Esta forma también fue optimizada para densidad de electrodo, fuerza mecánica y para asegurar que las agujas no alcanzarán puntos de dolor.

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Norihisa Miki, profesor asociado en la Universidad Keio

Con el aumento en la popularidad de los dispositivos wearable, se ha vuelto más vital adquirir datos con alta sensibilidad y precisión, además de transferir información de regreso a los usuarios con precisión y bajo consumo de energía.

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Electrodos EEG tipo vela

El equipo también ha creado pantallas electro-táctiles tipo ajuga que son flexibles y se pueden llevar consigo. Se pueden sujetar al cuerpo y transferir información de manera eficiente a los usuarios a través de sensaciones táctiles. Un dispositivo sujetado a la cintura puede enviar información y comentarios táctiles a los usuarios, lo que brinda nuevas maneras para que los pacientes capturen información médica crítica en el hogar, como la medición de la efectividad de los medicamentos.

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Los dispositivos con micro-agujas son diseñados en la actualidad para ser utilizados de manera cómoda sólo por cortos periodos de tiempo. La investigación está ahora en marcha hacia nuevos factores de forma para uso a largo plazo, a través de la exploración de otro tipo de materiales junto con diferentes formas y densidades.

A pesar de que el equipo de Miki está consciente que algunos usuarios podrían ser aprensivos sobre la idea de utilizar cualquier cosa con agujas, están confiados que la adopción del usuario no se verá obstaculizada debido a la comodidad y valiosos usos del dispositivo.

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