Un equipo de investigación liderado por la Universidad de la Ciudad de Hong Kong (CityU) ha desarrollado una piel electrónica inalámbrica que puede detectar y proporcionar la sensación de tacto, lo que podría permitir la comunicación táctil a distancia.
“Con el rápido desarrollo de la realidad virtual y aumentada nuestros sentidos visuales y auditivos no son suficientes para crear una experiencia inmersiva. La comunicación táctil podría ser una revolución para nosotros para interactuar a lo largo del metaverso”, explica el Dr. Yu Xinge, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Biomédica (BME) de CityU.
Si bien hay numerosas interfaces hápticas en el mercado para simular la sensación táctil en el mundo virtual, sólo proporcionan detección táctil o retroalimentación háptica. La singularidad de la nueva e-skin es que puede realizar funciones de autodetección y reproducción háptica en la misma interfaz.
La piel electrónica contiene 16 actuadores flexibles en una matriz de 4×4, un microcontrolador, un módulo Bluetooth y otros componentes electrónicos en una placa de circuito flexible de 7 cm x 10 cm y 4,2 mm de grosor. Cada actuador tiene un tamaño comparable al de una moneda de diez centavos de Hong Kong.
Esta actuador botón sirve como parte central de la piel electrónica. a. Cada uno de los actuadores consiste en una bobina flexible, un soporte de silicona suave, un imán y una fina película de polidimetilsiloxano (PDMS), que realizan las funciones de detección táctil y retroalimentación háptica basadas en la inducción electromagnética.
Una vez que el actuador es presionado y liberado por una fuerza externa, se induce una corriente para proporcionar señales eléctricas para la sensación táctil a un actuador correspondiente en otro parche de piel electrónica. Cuanto más fuerte presione el remitente, más fuerte y más larga será la sensación generada en la otra piel electrónica.
La señal eléctrica generada por los actuadores se convierte en una señal digital mediante un convertidor de analógico a digital en la placa de circuito del parche e-skin. A continuación, los datos se transmiten a los actuadores en otra piel electrónica a través de Bluetooth.
Cuando se recibe la señal, se induce una corriente para reproducir la retroalimentación háptica en la e-skin del receptor a través de la vibración mecánica. El proceso se puede revertir para entregar vibraciones desde la piel electrónica del receptor al actuador correspondiente del remitente.
Aunque cada actuador solo puede realizar una tarea a la vez, el resto de los 15 actuadores de la piel electrónica pueden complementarse entre sí y realizar la función de detección o reproducción háptica, lo que permite que el parche de piel electrónica logre una transmisión táctil bidireccional simultáneamente.
“Nuestra e-skin puede comunicarse con dispositivos Bluetooth y transmitir datos a través de Internet con teléfonos inteligentes y computadoras para realizar una transmisión táctil a ultra larga distancia, y para formar un sistema táctil de Internet de las cosas (IoT), donde se podría realizar una entrega táctil uno a uno y uno a múltiple. Los amigos y la familia en diferentes lugares podrían usarlo para «sensarse» el uno al otro. Esta forma de tacto supera las limitaciones del espacio y reduce en gran medida la sensación de distancia en la comunicación humana”, detalla el Dr Yu.
Además, el equipo de investigación planea enfocarse en aplicaciones prácticas para personas con discapacidad visual, quienes podrían usar la piel electrónica para obtener orientación direccional remota y leer mensajes en Braille.
Los resultados de la investigación se publicaron en la revista científica Science Advances bajo el título «Touch IoT enabled by wireless self-sensing and haptic-reproducing electronic skin”. Puede acceder al mismo a través del siguiente enlace:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade2450
Créditos de imágenes: © Li, D. et al.
