martes, 27 de mayo de 2014

Los nuevos avances en el desarrollo de la piel electrónica y su rendimiento

Analisis de textura en piel
Recientemente nos encontramos con el artículo "For Robots and Prostheses, New Stretchable Electronic Skin” ("Para robots y prótesis, la nueva piel electrónica extensible").

Un equipo de científicos japoneses han creado una piel de polímero de peso ultra-ligero, equipado con sensores electrónicos, que podrían contribuir al desarrollo de nuevos implantes médicos y piel inteligente para prótesis y robots.

"Esta tecnología dará lugar a sensores biomédicos que no causan ninguna molestia en absoluto para el usuario", dijo Takao Someya, científico de materiales en la Universidad de Tokio. "Podrán medir la temperatura corporal y el ritmo cardíaco de una manera libre de estrés, y su resistencia a los golpes significa que trabajarán incluso en el deporte y el ejercicio".

El sistema de circuitos está fabricado en plástico, es más ligero que una pluma y tiene menos de una micra de espesor.

Además del logro importante de la combinación de sensores electrónicos con material ultra - fino, la capacidad del nuevo polímero para estirar aumenta en gran medida su gama de aplicaciones futuras.

“Los sensores, que tienen la consistencia de los envoltorios plásticos de alimentos, pueden ser doblados, estirados, arrugado y se colocan en ambientes húmedos, sin afectar su capacidad para operar -  Características fundamentales de la piel artificial diseñada para sentir el tacto o la temperatura "

Los investigadores informaron que el rendimiento eléctrico y mecánico de la nueva piel biónica era prácticamente la misma, incluso cuando se estira hasta un 233 por ciento.

Midiendo la eficacia de los productos de cuidado de la piel
Esto me recuerda un artículo que fue co escrito por Jo Smewing y Janus Jachowicz, quien en ese momento estaba trabajando en ISP. El artículo "El análisis de textura para cuantificar la eficacia de los productos de cuidado de la piel" está disponible para la compra en Cosmetics and Toiletries, pero se resume como sigue:

"Una de las categorías en auge que se beneficia del actual mercado de cuidado de piel es el anti- envejecimiento. Con el énfasis de los medios sobre la importancia de que la piel se vea joven y radiante, un número creciente de mujeres están pidiendo productos de cuidado de la piel que ayuden a reducir los signos del envejecimiento. Como consecuencia, en este sector se ha visto una expansión significativa de productos que dicen tensar y reafirmar la piel.
Un informe reciente describe cómo las reclamaciones de estiramiento de la piel son cada vez más manifiestas en embalajes de productos, y cada vez más están acompañadas por ensayos científicos. Como resultado de ello, cada vez es más importante para los fabricantes que los consumidores sean capaces de diferenciar sus productos y corroborar las afirmaciones que hacen. Un extenso trabajo realizado recientemente por International Specialty Products (ISP) se ha centrado en la cuantificación de la eficacia de los productos de cuidado de la piel probándolas en la piel humana.
Utilizando un analizador de textura para medir la tensión de la piel antes y después de la aplicación de tratamientos seleccionados, este trabajo muestra el potencial de análisis instrumental de textura en la demostración de la eficacia de los productos de cuidado de la piel y probatorias de las reivindicaciones del estiramiento de la piel
".

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Piel sintética para los ensayos de análisis de textura
Ha habido un creciente interés en la necesidad de medir los efectos de determinados productos en o retirados de la piel. En estos casos, los investigadores a menudo prefieren buscar un sustrato repetible que puede actuar como una constante a la vez que sea capaz de medir la variable presentada por los diferentes tratamientos que se aplican en la piel artificial. En la actualidad hay una amplia gama de productos comercialmente disponibles que tienen la textura de la superficie y la apariencia de la piel real.

¿La “piel” del futuro?
Ahora, los investigadores están estudiando la “piel” de materiales avanzados que pueden, por ejemplo, curarse a sí mismos para su aplicación en productos tales como teléfonos móviles.

Para obtener más información, por favor lea este artículo del Daily Mail...

Analizador de textura TA.XTPlus ¿Quién sabe qué otras posibles aplicaciones van a surgir para productos como estos en el futuro?
El analizador de textura TA.XTplus es parte de una familia de instrumentos de análisis de textura y equipos de Stable Micro Systems. Una extensa gama de accesorios especializados están disponibles para medir y analizar las propiedades texturales de una amplia gama de productos alimenticios, farmacéuticos y cosméticos. Nuestros expertos en textura también pueden personalizar el diseño de accesorios de acuerdo a las especificaciones individuales.

lunes, 5 de mayo de 2014

Receta para la configuración de ensayos

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de textura
En vista del gran número de principios de textura y accesorios de ensayo que se pueden utilizar para medir la textura de los alimentos, uno puede fácilmente confundirse cuando se enfrentan ante el reto de desarrollar un procedimiento adecuado para la medición de sus propiedades de textura.

Bourne (1982) describe un procedimiento con los pasos necesarios para seleccionar el método de ensayo correcto para cada aplicación particular.

Aquí está nuestra interpretación del proceso de selección del método de análisis de textura, con algunas citas y directrices de los académicos y usuarios.


RECETA PARA LA CONFIGURACION DEL METODO DE ANALISIS DE TEXTURA PERFECTO


INGREDIENTES

* El modo de ensayo correcto
* La sonda y/o accesorio adecuado
* El método de imitación más preciso
* El número óptimo de repeticiones
* Los parámetros de ensayo más significativos
* Una población significativa del producto

PROCEDIMIENTO

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de textura
El modo de ensayo correcto - ¿Qué tipo de ensayo debo elegir?
Hay muchos principios de ensayo a tener en cuenta: compresión, punción, extrusión, flexión, tensión, cizalla o corte. Cada uno de estos ensayos proporciona resultados satisfactorios con algunos productos, pero ningún ensayo es un éxito en todos los productos. Es importante identificar tan pronto como sea posible el tipo de ensayo que debe elegirse para cada aplicación particular. Puede perderse un tiempo muy valioso realizado ensayos con un método inadecuado.
En primer lugar, tenga en cuenta la naturaleza del producto. El tipo de material (crujiente, poroso, homogéneo, plástico, frágil, heterogéneo) determinará el tipo de principio a aplicar. Por ejemplo, los ensayos de extrusión no so adecuados para productos de panadería ya que estos no fluyen al ser aplicada una fuerza. Del mismo modo, no se puede flexionar la mayonesa o estirar de la crema de leche. Si el material es viscoso no podrá cortarse durante un ensayo. Conociendo la forma del producto permite eliminar de entrada algunas opciones de ensayo.

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de textura
La sonda y/o accesorio adecuado
Una vez seleccionado el tipo de ensayo, probablemente dispondrá de varios accesorios opcionales para caracterizar esa propiedad. Por ejemplo, si desea cortar una muestra, tendrá que considerar si requiere de una cuchilla única o una cuchilla múltiple, que sería la indicada si su producto no es homogéneo y se requiere de valores medios de fuerza en múltiples regiones del producto. Así mismo deberá tener en cuenta el tipo las dimensiones y la geometría de la cuchilla en función de la forma y consistencia de su producto.

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de textura
¿Debo realizar un ensayo destructivo o no?
Los ensayos destructivos afectan profundamente a la estructura de la muestra, dejándola inservible para realizar repeticiones del ensayo u otros usos. Los ensayos no destructivos conservan las propiedades del producto casi intactas y permiten repetir los ensayos en las mismas muestras. Ambos tipo de ensayo se utilizan en el mundo del análisis de textura, principalmente en la industria alimentaria. Como la masticación es un proceso destructivo en sí, parece lógico afirmar que los ensayos destructivos serán los predominantes en la caracterización de alimentos.

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de texturaEl método de imitación más preciso
Llegados a este punto, es probable que hayamos podido reducir el abanico de ensayos a sólo dos o tres opciones. Ya no tendremos en consideración aquellos principios de ensayo que no se adecuen a nuestro producto. Generalmente es de gran ayuda observar qué tipo de ensayo realiza el
consumidor para evaluar sensorialmente la textura del producto. Esto es, si el usuario presiona suavemente con los dedos (como en el caso de la firmeza de un fruto) realizar un ensayo de penetración parece el más obvio; si el usuario parte con las manos el producto, consideraremos un ensayo de flexión.
Además de la realización de mediciones fundamentales, los ensayos empíricos e imitativos son los más extendidos para la medición de la textura. Con estos ensayos la interpretación de los resultados suele ser más sencilla y ofrece una forma económica y conveniente de cara a realizar ensayos de control de calidad (Brennan, 1994)

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de texturaEl número óptimo de repeticiones - ¿Cuántos ensayos debo realizar?
Dependerá de la precisión requerida. Analizar un mayor número de muestras o muestras de mayor tamaño suele proporcionar más precisión, pero tiene el contrapunto de  requerir más producto, se registran fuerzas más elevadas y suele llevar más tiempo realizar los ensayos. La mayor parte de las aplicaciones hay que llegar a un compromiso entre el coste y el tiempo de los ensayos y el grado de precisión necesaria. Hay una variabilidad inherente a cada muestra de producto de un mismo lote. Estas variaciones son intrínsecas al producto no deben considerarse como defectos del equipo de medida si los ensayos se realizan correctamente.
Debido a esta variabilidad, se recomienda realizar el máximo número de repeticiones posibles. La precisión es un factor secundario en la mayoría de los trabajos de textura ya que no tiene mucho sentido intentar medir un parámetro de textura con gran precisión cuando la repetición en las muestras da variaciones del 20%, 50% o más.

Receta para la configuracion de ensayos de analisis de texturaLos parámetros de ensayo más significativos
El paso final es definir las condiciones de ensayo. Habrá que comprobar parámetros como el tamaño de la muestra, temperatura, número de repeticiones, velocidad del ensayo, etc. para lograr las condiciones que proporcionan la máxima correlación con la textura.
Kramer (1951) proporcionó una buena guía de correlación con fines de calidad. Cuando el coeficiente de correlación simple entre los ensayos instrumentales y la puntuación sensorial de un panel de cata se encuentra entre +/-0.9 y +/-1.0, el ensayo instrumental puede utilizarse con confianza como un pronosticador de la textura sensorial. Cuando el coeficiente de correlación simple se encuentra entre +/-0.8 y +/-0.9 el ensayo instrumental puede ser utilizado como indicador de la textura sensorial pero ofrece menor confianza, por lo que se recomienda revisar los parámetros de ensayo para tratar de ajustar el coeficiente a 0.9 o más. Cuando el coeficiente de correlación simple se encuentra entre +/-0.7 y +/-0.8 el ensayo instrumental proporciona poca confianza y debe usarse poco, y si se encuentra por debajo de +/-0.7 el ensayo no es útil en relación a la predicción de la textura.

Una población significativa del producto
Una vez seleccionados el método de ensayo y la configuración de los parámetros, toca poner en práctica el método en todo el rango de la variabilidad del producto, desde las muestras con mejor calidad hasta las de menos. Se recomienda un mínimo de tres niveles de calidad de textura. Aunque la repetibilidad dentro de la muestra es importante, el método debe ser capaz de diferenciar entre productos que sabemos claramente distintos. Si con el método no obtenemos esa diferencia en los resultados, hay que rediseñar el método.

PREPARACIÓN DE LAS MUESTRAS
  • El tamaño de la muestra puede afectar a las propiedades del material, especialmente si el producto se prepara en diferentes cantidades. Además, el grado de cocinado y calentamiento durante la preparación de la muestra depende de su tamaño.
  • La preparación de la muestra debe realizarse con herramientas bien afiladas para minimizar los daños en la estructura durante la preparación.
  • Las muestras deben prepararse de un modo reproducible.
  • Se deben eliminar del estudio las muestras con defectos estructurales. Si son caracterizadas, es esperable que los resultados obtenidos sean de mayor variabilidad.
  • En los ensayos en tensión la longitud de las muestras debe ser por lo menos el doble que el ancho. Durante la propagación de las grietas, la energía necesaria para la fractura es obtenida de la energía elástica almacenada en las zonas de la muestra próximas al lugar donde se produce la grieta. El tamaño de las muestras debe ser tal que esta zona en la que se origina la grieta quede situada entre las dos pinzas o mordazas que sujetan la muestra.

MANTENIMIENTO DEL EQUIPO Y ACCESORIOS

Es importante revisar con frecuencia que las sondas y accesorios se encuentren en buenas condiciones y si hubiera algún daño o desperfecto sustituirlas o repararlas lo antes posible. Por ejemplo, utilizar una cuchilla que ha perdido el filo proporcionará resultados incorrectos. La mala alineación de algunos accesorios puede producir rozamientos que ocasione mediciones erróneas.

CONTROL DE LAS CONDICIONES AMBIENTALES

Analizador de textura TA.XTPlusLa temperatura ambiental afecta significativamente a la reología y las propiedades de fractura de muchas muestras, por lo que el análisis de estas muestras debe hacerse en un ambiente a temperatura controlada.
Los resultados sólo pueden compararse entre sí si los ensayos se han realizado bajo las mismas condiciones. El operador debe tener máximo cuidado en ser meticuloso en mantener las condiciones de ensayo inalteradas. Al publicar los resultados los ensayos de textura es necesario proporcionar todos los detalles de las condiciones ambientales para que los lectores puedan realizar una interpretación correcta de los datos proporcionados.


Referencias
1 - BOURNE, M.C. (1982). Food texture and viscosity. Concept and Measurement. 325pp. Academic Press, Nueva York
2 - KRAMER, A. (1951). Objective testing of vegetable quality. Food Technol.,  5, 265-269.
3 - BRENNAN, J.G. (1994). Food texture measurement, Taken from: Developments in Food Analysis Techniques 2, pp 1-78 (Publ. R. D. King)
4 - VLIET, van T. & PELEG, M. Effects of sample size and preparation. Bulletin of the IDF268, 26-29