Crean el Keypad, un teclado hecho de papel que repele el agua, el aceite y el polvo

¿Se imagina que su cuaderno de papel podría convertirse en una tableta electrónica? No solo eso, en el futuro las tapas de cartón o las hojas de papel de este producto, podrían transformase en la interfaz (sistema de comunicación de un sistema con un usuario) de un reproductor de música o de muchos otros dispositivos electrónicos, al aplicarles un reciente avance tecnológico.

Esta tecnología, que también podría conseguir que los envases de alimentos sean interactivos (permitan una acción recíproca a modo de diálogo, con su usuario) es un proceso de impresión que convierte cualquier embalaje u hoja de papel o cartón en un teclado, ’keypad’ (bloque de botones con dígitos, símbolos o letras) u otras interfaces hombre-máquina, fáciles de usar.

Esta innovación, desarrollada por ingenieros de la Universidad de Purdue en West Lafayette (Indiana, EU) fue publicada en la revista científica ‘Nano Energy’. 

"Es la primera vez que se demuestra un dispositivo electrónico autoalimentado basado en papel", señala Ramses V. Martínez, profesor asistente en la Escuela de Ingeniería Industrial de Purdue y en la Escuela de Ingeniería Biomédica de Weldon en la Facultad de Ingeniería de Purdue.

Martínez y su equipo desarrolladoran un método para hacer que el papel repela el agua, el aceite y el polvo revistiéndolo con una capa de moléculas altamente fluoradas (con alto contenido en flúor, un elemento químico gaseoso que abunda en la corteza terrestre en forma de sales).

“Este recubrimiento, denominado omnifóbico, nos permite imprimir múltiples capas de circuitos en papel sin que la tinta se corra de una capa a la siguiente", explica Martínez.

Destaca que esta innovación facilita la fabricación de sensores de presión verticales que no requieren ninguna batería externa para funcionar, ya que se autoalimentan recolectando el voltaje que se genera por el simple contacto cuando el usuario toca, teclea o pasa el dedo sobre el papel impreso con recubrimiento fluorado.

Esta autoalimentación se consigue mediante un proceso de “conversión de energía mecánica en energía eléctrica”.

Los teclados o interfaces impresos en papel o cartón con este sistema pueden interactuar de modo inalámbrico con distintos dispositivos electrónicos, permitiendo comandarlos, al tocar la superficie impresa con figuras, letras, números y signos.   

Al pulsar los números de un teclado tipo ‘keypad’ estos números se visualizan en la pantalla de un ordenador, por ejemplo.

MÉTODO DE IMPRESIÓN SENCILLO Y ECONÓMICO

“Esta tecnología es compatible con los procesos de impresión convencionales utilizados a gran escala y podría implementarse fácilmente para convertir rápidamente los envases de cartón o papel convencionales en envases inteligentes o en una interfaz inteligente hombre-máquina”, adelanta.

“Visualizo esta tecnología facilitando en el futuro la interacción del usuario con el empaque o envase de los alimentos, por ejemplo para verificar si la comida es segura para ser consumida”, adelanta Martínez.

Este método también podría permitir que los usuarios ‘firmen’ sobre el paquete que un mensajero les entrega en su casa arrastrando el dedo sobre la caja interactiva del producto para de ese modo identificarse adecuadamente como el propietario de dicho paquete, según el investigador de Purdue. 

"Además, nuestro grupo demostró que las simples hojas de papel de un cuaderno se pueden transformar en las interfaces de un reproductor de música para que los usuarios elijan canciones, las reproduzcan y suban o bajen el volumen" enfatiza.

DISPOSITIVOS “DE CELULOSA” AUTOALIMENTADOS

“Tener la capacidad de convertir materiales convencionales a base de celulosa en dispositivos inteligentes autoalimentados, nos ofrece la oportunidad de crear pañales que notificarán automáticamente a los padres cuando sea necesario cambiarlos, o compresas (‘pads’) que alertarán automáticamente al portador en caso de infecciones del tracto urinario”, señala Martínez a EFE

Esta tecnología también se podría usar en el futuro para fabricar “vendas inteligentes (como "tiritas") que recolectarán energía del movimiento del usuario y enviarán automáticamente un mensaje al consumidor cuando sea necesario cambiar el vendaje”, pronostica.

“Debido a la ausencia de baterías y a la naturaleza biodegradable de esta tecnología, esperamos que todos estos dispositivos inteligentes no solo sean de bajo costo, sino que también sean fáciles de desechar y amigables con el medio ambiente”, recalca.

“La fabricación de dispositivos electrónicos basados ​​en papel (RF SPEs) está ganando una atención considerable debido a su bajo costo, respeto al medio ambiente, peso ligero y flexibilidad, pero su desarrollo está sujeto a desafíos como la rápida degradación con la humedad, su dependencia de una batería y su compatibilidad limitada con las actuales tecnologías de producción”, señalan los investigadores.

Destacan que su trabajo describe RF-SPEs  omnifóbicos, autoalimentados e inalámbricos que no son sensibles a la humedad, las manchas de líquidos y el polvo, que se pueden fabricar rápida y económicamente pulverizando una superficie del papel de celulosa, son capaces de generar 300 microvatios (µW) de electricidad por centímetro cuadrado (cm2), que además son ligeros, flexibles y estables al plegarse. 

Martínez y su equipo, integrado por las ingenieras Marina Sala de Medeiros y Daniela Chanci, trabajan con la Oficina de Comercialización de Tecnología de la Fundación de Investigación Purdue para patentar algunas de sus tecnologías relacionadas con robots y otras innovaciones de diseño.

DESTACADOS:

+ Esta nueva tecnología, desarrollada por ingenieros de la Universidad de Purdue (EU), permite imprimir sobre papel o cartón recubriendo su superficie con una capa de moléculas fluoradas, y convirtiéndolo en un dispositivo electrónico que se alimenta de electricidad sin baterías al ser tocado por su usuario.

+ Este sistema permitirá fabricar embalajes interactivos, como envases de alimentos en los que se podrá verificar si la comida es segura para ser consumida, o cajas o envoltorios sobre los que una persona podrá  ‘firmar’ pasando el dedo sobre su superficie, cuando el mensajero le entregue un paquete en su domicilio.

+ “La capacidad de convertir materiales a base de celulosa en dispositivos inteligentes autoalimentados, ofrece la oportunidad de crear pañales infantiles o vendas o apósitos sanitarios, que notificarán automáticamente cuando sea necesario cambiarlos”, adelanta a EFE el ingeniero Ramses Martinez, de Purdue.

Por Ricardo Segura EFE/Reportajes