Un equipo de investigadores ha desarrollado un sensor táctil artificial que imita la capacidad de la piel humana para detectar información de la superficie. como formas, patrones y estructuras. Esto puede ser un paso más hacia la fabricación de dispositivos electrónicos y robots que puedan percibir sensaciones como la aspereza y la suavidad.
"Imitar los sentidos humanos es una de las áreas más populares de la ingeniería, pero el sentido del tacto es notoriamente difícil de replicar, "dice Kwonsik Shin, ingeniero del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk de Corea (DGIST) y autor principal del estudio publicado en Transacciones IEEE / ASME sobre mecatrónica .
Los humanos no solo perciben simultáneamente múltiples características de su entorno, como la presión, temperatura, vibración, tensión y fuerza cortante, pero también detectamos parámetros psicológicos como la aspereza, suavidad, dureza y dolor. La detección de información superficial precisa es un primer paso crucial para reproducir las sensaciones psicológicas del tacto.
Para afrontar este desafío, Los investigadores de DGIST se asociaron con colegas de ASML Korea, Universidad Dongguk-Seúl, Universidad de Sungkyunkwan y Universidad de Oxford. Desarrollaron un dispositivo capaz de medir texturas superficiales con alta precisión. El sensor está hecho de materiales piezoeléctricos, materiales altamente sensibles que pueden generar energía eléctrica como respuesta a la tensión aplicada. Estos materiales tienen propiedades similares a las de la piel.
El nuevo sensor tiene varias ventajas sobre los sensores artificiales existentes. Primero, puede detectar señales mediante el tacto y el deslizamiento. Esto imita las dos formas en que los humanos perciben las características de la superficie:pinchándola o pasando los dedos sobre ella. La mayoría de los sensores artificiales utilizan un solo método. Segundo, consta de una serie de múltiples receptores, lo que significa que la velocidad de deslizamiento se puede calcular utilizando el intervalo de tiempo entre dos señales receptoras y la distancia entre ellas. La mayoría de los dedos de los robots usan un solo receptor, requiriendo un velocímetro externo.
Los investigadores probaron su sensor presionando sellos con forma de cuadrado, triángulo o cúpula contra la superficie del sensor. También agregaron material suave al sensor para ver si podía medir la profundidad, así sintiendo en tres dimensiones. El sensor produce diferentes voltajes según la forma del sello. Los resultados muestran que el sensor tiene una alta resolución espacial y puede representar las características de la superficie de ciertos objetos, como el ancho y el paso, con alta precisión. Sin embargo, en el presente, el sensor no puede distinguir perfectamente entre formas en 3-D.
En el futuro, el sensor podría incorporarse a dispositivos electrónicos, como robots o teléfonos inteligentes, para mejorar su capacidad para detectar texturas superficiales.
