La tecnología médica ha alcanzado un hito transformador: el desarrollo de un sistema que utiliza la energía del cuerpo humano para alimentar dispositivos portátiles, eliminando la necesidad de baterías. Conocida como Power-over-Skin (energía sobre la piel), esta innovación no solo promete facilitar el uso de dispositivos médicos, sino que también redefine el concepto de integración entre tecnología y cuerpo humano.

Presentada en el 37.º Simposio Anual ACM de Software y Tecnología para Interfaces de Usuario (UIST), en Pittsburgh, EE. UU., la tecnología fue detallada en un artículo publicado en las Actas del UIST 2024. Desarrollada por investigadores de la Universidad Carnegie Mellon, Power-over-Skin aprovecha las propiedades eléctricas naturales del cuerpo humano para transmitir energía a dispositivos médicos y accesorios portátiles, proporcionando una alternativa más práctica, liviana y eficiente al uso tradicional de baterías.

El principio detrás de Power-over-Skin es innovador y simple: el cuerpo humano se convierte en parte del circuito eléctrico que alimenta los dispositivos. Esto es posible gracias a la capacidad natural del cuerpo para conducir energía de manera segura. Ondas de alta frecuencia (RF) son transmitidas por un dispositivo externo, como un transmisor incorporado en un accesorio, que envía la energía a los receptores acoplados a los dispositivos portátiles.

Estos receptores, ligeros y compactos, almacenan la energía en condensadores, que posteriormente la ponen a disposición del funcionamiento de microcontroladores. Estos pequeños ordenadores integrados realizan monitoreos continuos y transmiten los datos recogidos a dispositivos externos, como teléfonos inteligentes, ordenadores portátiles o servidores en la nube.

Por ejemplo, en un sistema de monitoreo cardíaco, el transmisor puede estar ubicado en el zapato del usuario o incluso en un bolsillo. El receptor, situado en el dispositivo médico, capta la energía enviada y mantiene el funcionamiento del sistema sin interrupciones, incluso cuando el transmisor está distante.

La eliminación de baterías aporta beneficios prácticos y clínicos significativos. Dispositivos médicos como marcapasos, desfibriladores, monitores de glucosa, sensores de presión arterial y controladores de dolor crónico se vuelven más ligeros, compactos y cómodos para el uso diario. Además, los usuarios se liberan de la necesidad de recargar o reemplazar baterías regularmente, lo que reduce costos y minimiza las fallas asociadas al mantenimiento de los dispositivos.

Power-over-Skin también aumenta la seguridad de los pacientes. Las baterías tradicionales pueden representar riesgos, como sobrecalentamiento o fugas, además de complicaciones en procedimientos quirúrgicos para sustituirlas. Con este nuevo enfoque, los dispositivos están diseñados para funcionar continuamente, aprovechando la energía del transmisor externo de forma no invasiva.

El sistema es particularmente eficaz en aplicaciones de monitoreo longitudinal de la salud, procesos que requieren la recopilación de datos durante períodos prolongados. Es ideal para medir cambios graduales en biosenales, como temperatura corporal, niveles de hidratación y variaciones en la frecuencia cardíaca, que exigen un suministro estable y consistente de energía.

Los investigadores demostraron el potencial de Power-over-Skin mediante la creación de dispositivos prácticos e innovadores. Un ejemplo destacado fue el desarrollo de parches adhesivos para el monitoreo continuo de la temperatura corporal. Estos dispositivos capturan datos en tiempo real y los transmiten vía Bluetooth a ordenadores portátiles u otros dispositivos conectados.

Otro ejemplo interesante exploró el uso de la tecnología en accesorios estéticos, como pendientes decorativos. En este caso, los investigadores crearon pendientes equipados con LEDs que parpadean intermitentemente, alimentados por energía transmitida desde una diadema. Esta demostración ilustra cómo la tecnología puede adaptarse a aplicaciones no médicas, como la moda tecnológica, promoviendo la innovación en el diseño de accesorios inteligentes.

La versatilidad de Power-over-Skin es posible gracias a la separación entre el transmisor, que puede contener una batería más grande y ubicarse fuera del cuerpo, y los receptores, que permanecen pequeños y livianos. Esto permite la creación de dispositivos que combinan funcionalidad y comodidad, atendiendo a diversas necesidades y preferencias.

Las pruebas realizadas por los investigadores arrojaron resultados prometedores. Tras más de una docena de experimentos, el sistema logró mantener un suministro de energía constante, incluso en diferentes ubicaciones y distancias en el cuerpo. Esta robustez destaca el potencial de la tecnología para aplicaciones a gran escala, incluyendo deportes, seguridad, moda y, especialmente, medicina personalizada.

En el futuro, la tecnología Power-over-Skin podría desempeñar un papel central en el desarrollo de dispositivos médicos más accesibles e integrados. Imagina un mundo donde los sensores médicos puedan ser implantados discretamente, alimentados directamente por el cuerpo humano, mientras recogen y transmiten datos continuamente para análisis remotos.

Esta innovación también podría abrir camino a nuevos conceptos en salud conectada, donde los datos en tiempo real son utilizados para diagnósticos más precisos, intervenciones preventivas e incluso tratamientos personalizados basados en inteligencia artificial.

Power-over-Skin no es solo un avance técnico, sino un hito en el concepto de tecnología portátil integrada al cuerpo. Al eliminar baterías y explorar las propiedades naturales del cuerpo humano, la tecnología ofrece una solución sostenible, eficiente y práctica para desafíos antiguos.

A medida que se exploran y desarrollan más aplicaciones, este enfoque promete no solo transformar los dispositivos médicos, sino también abrir puertas a una nueva era de integración entre tecnología y biología humana, donde las barreras entre el hombre y la máquina se reducen cada vez más.