Electrónica comestible: ¿Cuándo comeremos tecnología?

Muchas personas hablan sin cesar sobre qué comer.  Comida baja en grasas, alta en proteínas, dieta vegana, cetogénica, pero ¿qué pasa con la electrónica? Desde principios del siglo XXI, un grupo dedicado de científicos, ingenieros y tecnólogos ha estado tratando de crear productos electrónicos comestibles, no necesariamente para la nutrición humana, sino con fines médicos.

Los dispositivos electrónicos compuestos de materiales digeribles que se descomponen gradualmente en el cuerpo en cuestión de días podrían administrar con precisión medicamentos dentro del cuerpo y medir la absorción de sustancias. Podrían monitorear los síntomas de los trastornos gastrointestinales y el microbioma intestinal. Podrían permitir a los médicos observar de forma remota la salud interna de los pacientes sin una visita al hospital, mejorando aún más la revolución de la telesalud y permitiendo que más personas accedan a la atención médica.

Si bien la electrónica comestible puede recurrir a nuestros apetitos tecnológicos (aunque no necesariamente a nuestras papilas gustativas), no ha avanzado tan rápido como a algunos les gustaría.

Como señaló un equipo de científicos en un informe de 2020 publicado en la revista Advanced Materials Technologies:

Debido a los numerosos desafíos, el progreso en este atractivo campo parece ser relativamente lento.

El principal de esos desafíos son los materiales con los que los científicos tienen que trabajar. Varios elementos que se encuentran en la electrónica convencional (como manganeso, magnesio, silicio y cobre) en realidad se pueden consumir en cantidades muy pequeñas, pero esos límites de seguridad no brindan suficiente margen de maniobra para que los científicos elaboren electrónica comestible con esos materiales. Esto significa que los investigadores necesitan ser inventivos.

En este momento, están buscando polímeros biodegradables como fibroína de seda, proteína de guisante y extracto de manzana, y azúcar caramelizada como sustratos para contener materiales electrónicos. El oro y la plata, que son inertes y ya están permitidos como aditivos alimentarios, pueden utilizarse como conductores. Los conductores son componentes esenciales en los dispositivos electrónicos que aparecen en interconexiones y electrodos, entre otros lugares. Gatorade y la comida para untar favorita de Australia, Vegemite, también se pueden usar aquí, porque están llenos de electrolitos cargados.

Encontrar materiales para fabricar semiconductores comestibles es un poco más exigente. Según explicaron los investigadores:

Los semiconductores son clave para las funcionalidades electrónicas, ya que determinan el funcionamiento de los dispositivos activos, como el transporte de carga, la emisión de luz y la conversión de fotones a carga.

El ADN, así como ciertas proteínas, pigmentos y tintes, se están explorando para su uso como semiconductores. También se está considerando el silicio, pero tendría que integrarse en cantidades minúsculas.

Fuera de los propios productos electrónicos comestibles, tendremos que encontrar formas para hacerlos funcionar. Lo creas o no, las baterías de litio microscópicas podrían ser una opción, pero los investigadores deberán encontrar productos químicos no tóxicos para usar en sus electrodos .

Un grupo de científicos liderado por Christopher J. Bettinger, profesor de ingeniería biomédica en la Universidad Carnegie Mellon, construyó previamente un prototipo de batería potencialmente adecuado para productos electrónicos comestibles. Así lo describió un artículo de Neil Savage publicado en IEEE Spectrum:

Presentaba un cátodo hecho de melanina, el pigmento que colorea el cabello y la piel, y un ánodo hecho de óxido de manganeso, una forma de mineral que desempeña un papel en la función nerviosa.

Evitar las baterías, crear productos electrónicos comestibles que recolecten energía química de los alimentos en el estómago o energía cinética producida por los mismos movimientos del sistema gastrointestinal podría ser más prometedor, dicen los investigadores. Los ingenieros han fabricado prototipos de nanogeneradores con estas capacidades, pero no producen suficiente energía o no pueden funcionar dentro del cuerpo.

Un reto final es la comunicación. Los productos electrónicos comestibles deberán sincronizarse con dispositivos externos para transmitir información. Los sensores e implantes ingeridos no comestibles ya son capaces de hacerlo utilizando sistemas de radiofrecuencia (RF), pero todavía no existen sistemas de RF totalmente comestibles.

Hay un largo camino por recorrer antes de que la electrónica comestible se dé cuenta de su potencial, pero se está investigando mucho y los pensadores involucrados están entusiasmados, como expresaron en el artículo de revisión de 2020.

Este campo tiene el potencial de impactar de manera disruptiva en áreas fundamentales de la vida y mejorar la salud y la riqueza individual y social.

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