Un grupo de investigadores de la ETH Zürich (Escuela Politécnica Federal de Zúrich) de Suiza, ha dado a conocer el desarrollo de unos nuevos sensores comestibles, biocompatibles y biodegradables, que tienen el cometido de controlar la frescura de los alimentos a través de la temperatura. Estos microsensores tienen características interesantes como la maleabilidad, se pueden doblar, arrugar o estirar sin que ello afecte a su funcionamiento y capacidad de transmitir los datos.
Los expertos hablan de una nueva generación de microsensores capaces de proporcionar un vínculo vital entre los productos alimenticios y el Internet de las Cosas (concepto que alude a la interconexión digital de objetos cotidianos con internet). Tienen solamente 16 micrómetros de grosor, por lo que son más delgados que un cabello humano, su longitud es de pocos milímetros y apenas pesa una fracción de un miligramo. El microsensor cuenta con un microprocesador y un transmisor que envía los datos de temperatura del alimento en el que está colocado mediante Bluetooth a un ordenador externo, pudiendo controlar la temperatura en un rango de hasta 20 metros de distancia.
Su funcionamiento es posible gracias a una microbatería externa conectada con unos cables de zinc ultrafinos biodegradables, puede funcionar incluso sumergido en agua durante 24 horas, pero podría ampliarse su vida útil ajustando su grosor, claro, que un sensor más grueso reduciría la flexibilidad y otras características específicas. Los investigadores explican que en la actualidad existen microsensores que tienen diferentes aplicaciones, pero estos contienen metales preciosos que son perjudiciales para el medio ambiente y la salud humana, por lo que evidentemente no son adecuados en aplicaciones en las que exista un contacto directo con el organismo humano ni para ser incluidos en productos de alimentación.
Los microsensores biocompatibles se fabrican encapsulando herméticamente un filamento eléctrico superfino compuesto por magnesio, dióxido de silicio y nitruro, en una cápsula fabricada con un polímero biodegradable obtenido de productos como el maíz o la fécula de patata, por lo que su composición cumple con la legislación de la Unión Europea y Estados Unidos en materia de seguridad alimentaria. Dadas sus características, estos sensores fabricados con materiales no tóxicos y biodegradables tienen un amplio abanico de aplicaciones, como ejemplo, explican que será posible transportar pescado equipado con estos sensores desde Japón a Europa, realizando un seguimiento exhaustivo para garantizar que la cadena de frío no se rompa y que el producto se mantenga a una temperatura adecuada durante el trayecto.
Recordemos que hace unos meses conocíamos el desarrollo de unos nuevos sensores, realizado por expertos de los Laboratorios Federales Suizos de Ciencia y Tecnología de Materiales, cuyo cometido es controlar con precisión las condiciones de transporte de la fruta, como la temperatura o la humedad ambiental. En este caso, los sensores se alojaban en frutas sintéticas que imitan el peso y composición de frutas reales para poder controlar las condiciones comentadas, pero posiblemente es mucho más fiable un sistema como el presentado por la ETH Zürich, en el que el control y seguimiento se realiza de un modo más preciso y directo al ser implementado en los alimentos.
Sobre estas líneas podéis ver una fotografía en la que se muestra cómo se puede adherir el sensor a la piel del pescado para controlar su frescura durante el transporte. Los nuevos microsensores son adecuados para ser utilizados en productos alimentarios y no representan una amenaza para la salud del consumidor o el medio ambiente, son suficientemente pequeños, flexibles y robustos para ser capaces de funcionar en contenedores cargados de productos alimentarios.
Los expertos comentan que actualmente el coste de producción es muy elevado, pero esperan que en un futuro a corto plazo se pueda producir para el mercado a costes asequibles, sobre todo porque los métodos de impresión de circuitos electrónicos son cada vez más sofisticados y más baratos. Se asegura que cuando el coste sea lo suficientemente reducido, se podrán utilizar en prácticamente cualquier aplicación, facilitando la vinculación entre el mundo físico y el digital.
Hemos hablado de la medición de la temperatura de los alimentos, pero su uso no se limitará a esta función, se augura que nuevos microsensores similares a los presentados, se podrán utilizar para otras funciones, como la monitorización de la acumulación de gases, la presión, la exposición a los rayos ultravioletas, etc. Se vaticina que este tipo de dispositivos formarán parte de la vida cotidiana en un plazo de entre 5 y 10 años, aunque esto dependerá del interés que tenga la industria en introducirlos.
En este plazo de tiempo se habrán desarrollado mejoras y probablemente el procesador, la batería y el transmisor estén incluidos en los microsensores, pero para ello es necesario seguir trabajando e investigando a fin de poder utilizar estos componentes sin riesgo para la salud humana o el medio ambiente. Ahora los expertos trabajan en la búsqueda de una energía biocompatible capaz de alimentar a lo que se define como una nueva generación de microsensores.
La investigación ha sido publicada en la revista científica Advanced Functional Materials, a través de la página web de la Escuela Politécnica Federal de Zúrich podréis conocer más detalles sobre el desarrollo de los nuevos sensores comestibles y biodegradables.
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