Nuestros ojos pueden ser ventanas al mundo, pero las yemas de nuestros dedos nos ponen en contacto con él. Para recrear este sentido táctil, la tecnología actual se basa en pequeños motores y electricidad. Sin embargo, los golpes y zumbidos que generan no son tan buenos para imitar lo real. Hoy, los científicos informan evidencia de que nuestra piel puede percibir diferencias sutiles en la química; hallazgos que esperan puedan proporcionar la base para una nueva forma de controlar el tacto e integrarlo mejor en aplicaciones, como la realidad virtual.

Los investigadores presentarán sus resultados en la reunión de primavera de la American Chemical Society (ACS).

"Cuando tocas un objeto, sientes su superficie y puedes cambiar cómo se siente cambiando la fricción entre esa superficie y tu dedo. Ahí es donde entra la química", dice Charles Dhong, Ph.D., el investigador principal del proyecto. "Creemos que la química de los materiales podría abrir la puerta a la recreación de sensaciones más matizadas, ya sea que esté diseñando una superficie para que se sienta de cierta manera o creando dispositivos de retroalimentación para la realidad virtual".

De los cinco sentidos, la tecnología ha adoptado algunos más fácilmente que otros. Los monitores de computadora, las pantallas de teléfonos inteligentes y los cascos de realidad virtual ofrecen imágenes detalladas, incluso inmersivas. Los dispositivos de audio también recrean voces, música y otros sonidos en alta fidelidad. Sin embargo, el progreso en la tecnología táctil se ha quedado atrás, en parte porque involucra múltiples tipos de sensaciones, como la temperatura y el dolor. Además, algunos esfuerzos para recrear el tacto han incluido sistemas diseñados para simular una sensación de movimiento del cuerpo, una sensación compleja.

La investigación de Dhong en la Universidad de Delaware se centra en un tipo específico de tacto:usar los dedos para detectar texturas. Ya están disponibles algunos métodos para evocar este tipo de toque fino. Un vibrador dentro de un teléfono inteligente le permite atraer su atención sin sonar. En una pantalla braille actualizable para personas con baja visión o ceguera, un actuador mueve los pines hacia arriba para crear protuberancias. Este tipo de contacto depende de una fuerza física, la fricción, que es la resistencia que encuentra la piel cuando roza un objeto. Mientras que atributos como los contornos de una superficie influyen en la fricción, también lo hace la química. La estructura de las moléculas dentro de una sustancia y las propiedades de su superficie también influyen en la sensación. Dhong y sus colegas sospecharon que al alterar solo las características relacionadas con la química, podrían cambiar la sensación de una superficie.

En trabajos anteriores, el equipo de Dhong pidió a las personas que tocaran capas de silano de una sola molécula de espesor, un compuesto que contiene silicio. Ninguna de las superficies de silano poseía diferencias detectables en la suavidad. Aun así, quienes tocaron las superficies pudieron diferenciarlas en función de las diferencias químicas, incluida la sustitución de un átomo dentro de cada molécula de silano por otro, debido a cambios sutiles en la fricción. "Investigaciones recientes han demostrado que las personas pueden detectar las diferencias físicas entre las superficies a una resolución tan baja como 13 nanómetros", dice Dhong. "Ahora estamos diciendo que el sentido del tacto también puede identificar cambios químicos tan pequeños como cambiar un átomo de nitrógeno por un átomo de carbono".

En la reunión, Dhong presentará un trabajo reciente centrado en los polímeros, las moléculas de referencia para los materiales sintéticos. Los polímeros se distinguen no solo por sus fórmulas químicas, sino también por una característica conocida como cristalinidad, que describe cuán ordenadamente están organizadas las moléculas en forma de cadena. Los polímeros en estos experimentos tenían fórmulas y pesos moleculares idénticos; solo difería el grado de cristalinidad.

En sus experimentos, los investigadores se centraron en la textura percibida de capas finas de polímeros. Al igual que con los silanos, pidieron a los sujetos que deslizaran los dedos por el polímero. Esta vez, también, descubrieron que las personas podían diferenciar entre los polímeros basándose únicamente en las variaciones en la fricción resultantes de cambios sutiles en la cristalinidad de las moléculas.

"Un nuevo enfoque para controlar el tacto fino y la percepción de la textura podría tener muchas aplicaciones", dice Dhong. "Podría, por ejemplo, hacer posible diseñar nuevos tipos de superficies o integrar mejor este sentido en entornos de realidad virtual. Otras aplicaciones podrían incluir mejorar dispositivos, como pantallas braille actualizables, así como proporcionar retroalimentación a los cirujanos que realizan cirugías. remotamente", dice Dhong. + Explora más

La variación de temperatura podría ayudar a la nueva tecnología de pantalla táctil a simular formas virtuales