Un nuevo hidrogel transpirable desarrollado por ingenieros del MIT combina la hidratación y flexibilidad de estos materiales con una red microscópica de canales que permite circular el aire. En las primeras pruebas, voluntarios llevaron sensores cardíacos durante diez días sin presentar irritaciones visibles y manteniendo señales de buena calidad.
Los hidrogeles se utilizan desde hace años en apósitos, adhesivos médicos, implantes y sistemas de liberación de medicamentos porque son blandos, elásticos y están compuestos principalmente por agua. Sin embargo, esa misma característica plantea un problema: apenas dejan pasar el aire, por lo que mantenerlos mucho tiempo sobre la piel puede acumular sudor y humedad. Un equipo del Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado ahora una versión que conserva sus propiedades habituales, pero incorpora diminutos túneles capaces de facilitar la circulación del oxígeno.
Túneles de aire
Un hidrogel convencional contiene aproximadamente entre un 80% y un 90% de agua, además de una pequeña cantidad de polímeros que forman la estructura del material. Esa elevada concentración de agua dificulta enormemente que el aire pueda atravesarlo.
“Ahora que hemos añadido aire a los hidrogeles, las posibles aplicaciones pueden ser muy amplias”.
Para resolverlo, los investigadores añadieron una pequeña cantidad de partículas de aerogel de sílice. Mediante un proceso conocido como separación de fases viscoelástica, esas partículas terminan agrupándose en estrechos canales interconectados dentro del hidrogel, formando una especie de red de carreteras microscópicas para el aire.
El resultado es un material que continúa siendo suave, flexible y resistente, pero que permite respirar a la piel. “Queremos tener muchos canales diminutos para que pase el aire y, al mismo tiempo, mantener mucha agua en el gel”, explica Xuanhe Zhao, profesor del MIT y uno de los responsables del trabajo.
La estructura resultó además muy resistente. Los científicos sometieron el material a 10.000 ciclos de estiramiento y compresión y comprobaron que la permeabilidad al oxígeno disminuyó menos de un 5%, una característica importante para aplicaciones sometidas constantemente a movimiento.
El MIT desarrolla un hidrogel transpirable para vendajes y dispositivos médicos
Más comodidad
Para comprobar su funcionamiento sobre personas, varios voluntarios utilizaron el nuevo hidrogel para adherir al pecho monitores cardíacos inalámbricos. Durante las pruebas también realizaron ejercicio, lo que permitió estudiar cómo respondía el material ante el sudor y el movimiento.
Después de diez días de uso, los participantes no mostraron ampollas ni enrojecimiento apreciable en la piel. Los dispositivos, además, continuaron ofreciendo señales electrocardiográficas claras, mientras que los adhesivos convencionales mostraron mayores fluctuaciones durante el ejercicio.
El avance podría utilizarse en el futuro en vendajes y apósitos de larga duración, sensores médicos portátiles, mascarillas cosméticas, lentes de contacto e incluso determinados implantes.
“Ahora que hemos añadido aire a los hidrogeles, las posibles aplicaciones pueden ser muy amplias”, señala Zhao. El desarrollo abre así la puerta a materiales médicos que puedan permanecer más tiempo en contacto con el cuerpo sin renunciar a algo tan básico como permitir que la piel respire.
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