Neuroprótesis

La revolución del tacto electrónico

Los primeros sensores ultrafinos que permiten registrar la experiencia táctil sin interferir con la sensación del usuario, junto los dispositivos detectan temperatura y presión a la vez, abren la puerta a una revolución tecnológica.

La revolución del tacto electrónico
La revolución del tacto electrónico Someya-Yokota-Lee Group, The University of Tokyo

Cada vez que tocamos un objeto con las manos se están activando miles de mecanoreceptores y termoreceptores de nuestra piel que informan al cerebro sobre la temperatura, textura y forma de ese objeto. Los intentos de diseñar una tecnología que permita registrar toda esta información de manera electrónica - de la misma manera que desarrollamos sensores visuales, auditivos u olfativos - se han topado sistemáticamente con una barrera física: si colocas a una persona un guante para analizar lo que toca, la persona deja de sentir y su comportamiento deja de ser natural.

Ahora, dos equipos de investigadores presentan dos grandes avances en la revista Science que pueden suponer un gran salto adelante en este tipo de tecnologías. En el primero de los trabajos, el equipo de Sunghoon Lee ha desarrollado un sensor de presión ultrafino, de apenas unas micras de espesor, que se colocan sobre las puntas de los dedos de la persona sin que esta pierda sensibilidad y que resisten las interacciones táctiles normales sin desgarrarse ni desprenderse. Mediante una malla de fibras de apenas 400 nanómetros de espesor, el sistema permite recoger la información sobre lo que retoca y la presión que ejerce la piel contra el objeto.

“Las puntas de nuestros dedos son extremadamente sensibles, tanto que una capa de plástico de apenas unas millonésimas de metro es suficiente para afectar a las sensaciones”, explica Lee. “Así que los sensores para los dedos deben ser extremadamente finos. Esto, obviamente, hace que sean frágiles y susceptibles de sufrir daños con el roce o las acciones físicas repetidas. Para superar esto, hemos creado un material funcional especial que es fino y poroso llamado sensor de nanomalla [nanomesh sensor]”.

En el segundo de los trabajos, el equipo de Insang You asegura haber resuelto otro de los principales problemas en este campo de investigación: poder detectar la presión y la temperatura a la vez y de manera independiente. La clave se encuentra en su detector deformable, llamado Ion-Electronic, que usa la relajación de la carga para medir la temperatura y los cambios en la capacidad eléctrica para medir la presión sin que ambas mediciones interfieran entre sí.

El sensor se queda pegado en la piel sin interferir con las sensaciones de tacto
El sensor se queda pegado en la piel sin interferir con las sensaciones de tacto Someya-Yokota-Lee Group, The University of Tokyo

Tal y como explica Xinyu Liu en un artículo de análisis en la misma revista, estos avances pueden ayudar a diseñar nuevos dispositivos como prótesis robóticas, sensores para equipos de Inteligencia Artificial y otros muchos interfaces humano-ordenador. Y abren la puerta a poder registrar por primera vez con precisión los sutiles movimientos de la mano de un artesano o un cirujano y tratar de diseñar algoritmos que puedan imitar estas formas de interactuar con los objetos que son parte esencial de la destreza humana.

Referencias: | Nanomesh pressure sensor for monitoring finger manipulation without sensory interference (Science) | Artificial multimodal receptors based on ion relaxation dynamics (Science) | The more and less of electronic-skin sensors (Science)

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