Poden proporcionar energia suficient per alimentar el funcionament de dispositius de diagnòstic com els test d'embaràs electrònics. El paper, a més de barat, biodegradable i flexible, té la capacitat de transportar fluids per capil·laritat.
Investigadors del Consell Superior d'Investigacions Científiques (CSIC) han desenvolupat cel·lules de combustible microfluídiques en paper que permeten que dispositius de diagnòstic com els papers reactius o els quits de fluxe lateral, usades per exemple en els test d' embaràs o els tests de glucosa, funcionin sense necessitat de bateries externes.
L'ús de les tires de flux lateral s'ha estès en el camp del diagnòstic gràcies al seu baix cost, lleugeresa, portabilitat i capacitat de proporcionar una resposta ràpida i fàcil de llegir. De vegades, però, aquests dispositius necessiten d'un lector amb bateries per quantificar el resultat. Això es simplifica amb les cèl·lules de combustible desenvolupades per l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM), en col·laboració amb l'Institut de Catàlisi i Petroleoquímica, tots dos del CSIC, ja que poden proporcionar suficient potència elèctrica per alimentar els sensors òptics o electroquímics d'un assaig i mostrar els resultats sense fonts d'energia externes.
El paper és un material barat, biodegradable, prim, flexible i, a més, té la capacitat de transportar fluids per capil•laritat. Basant-se en aquesta capacitat, els investigadors han incorporat elements al paper que reaccionen en entrar en contacte amb una mostra líquida (aigua en el cas de l'estudi) i d'aquesta manera es produeix la reacció que genera l'electricitat per a la posada en marxa del dispositiu de diagnòstic.
Un desenvolupament amb múltiples aplicacions
Fins ara els assajos s'han realitzat amb metanol com a combustible però els investigadors treballen ja en l'optimització dels dispositius perquè puguin proporcionar energia a partir de molècules que estan presents en fluids biològics, com són la glucosa en sang o la urea, en el cas de l'orina.
Les aplicacions d'aquest desenvolupament no es limiten a l'àmbit biomèdic sinó que també es poden estendre a altres camps en els quals les tires d'assaig d’un sol ús són àmpliament utilitzades, com és el cas dels sectors mediambiental, veterinari, agroalimentari i de seguretat, entre d'altres.
Les investigacions continuen cap a la integració de les cel·lules de combustible amb la tecnologia d'electrònica orgànica. D'aquesta manera, tots els components necessaris (sensors, font d'energia, electrònica...), podrien fabricar-se simultàniament mitjançant un procés d'impressió similar al que s'usa actualment en el món de la reprografia. Aquesta tècnica de fabricació, coneguda com ‘roll-to-roll’, permet dipositar les capes de diferents materials aïllants i conductors sobre substrats flexibles que passen d'un rotllo a un altre fins a configurar el dispositiu final.
J. P. Esquivel, F. J. Del Campo, J. L. Gómez de la Fuente S. Rojas y N. Sabaté. Microfluidic fuel cells on paper: meeting the power needs of next generation lateral flow devices. Energy and Environmental Science. DOI: 10.1039/ C3EE44044C http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2014/EE/c3ee44044c#!divAbstract