Al analizar parámetros como la fuerza aplicada por las pulsaciones de teclas y el intervalo de tiempo entre ellos, Un nuevo teclado inteligente no mecánico autoalimentado podría proporcionar una capa de seguridad más fuerte para los usuarios de computadoras. El dispositivo autoalimentado genera electricidad cuando las yemas de los dedos de un usuario entran en contacto con los materiales plásticos multicapa que componen el dispositivo.

"Este teclado inteligente cambia la forma tradicional en la que se usa un teclado para ingresar información, "dijo Zhong Lin Wang, profesor de Regents en la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales del Instituto de Tecnología de Georgia. "Cada pulsación de las teclas produce una señal eléctrica compleja que se puede registrar y analizar".

Los teclados convencionales registran cuando una pulsación de tecla hace un contacto mecánico, indicando la pulsación de una tecla específica. El teclado inteligente registra cada letra tocada, pero también captura información sobre la cantidad de fuerza aplicada a la tecla y el tiempo entre una pulsación de tecla y la siguiente. Este estilo de escritura es exclusivo de las personas, y así podría proporcionar una nueva biométrica para proteger las computadoras del uso no autorizado.

Además de proporcionar una pequeña corriente eléctrica para registrar las pulsaciones de teclas, El nuevo teclado también podría generar suficiente electricidad para cargar un pequeño dispositivo electrónico portátil o alimentar un transmisor para que el teclado sea inalámbrico.

Un efecto conocido como electrificación por contacto genera corriente cuando las yemas de los dedos del usuario tocan un material plástico sobre el que se ha recubierto una capa de material de electrodo. El voltaje se genera a través de los efectos de inducción triboeléctrica y electrostática. Usando el efecto triboeléctrico, se puede producir una pequeña carga siempre que los materiales entren en contacto y luego se separen.

"Nuestra piel es dieléctrica y tenemos cargas electrostáticas en los dedos, ", Señaló Wang." Todo lo que toquemos puede cargarse ".

Si bien la función de autoalimentación podría proporcionar un beneficio de conveniencia y eliminar potencialmente la necesidad de baterías en los teclados inalámbricos, Wang cree que el mayor impacto del dispositivo puede ser ayudar a proteger las computadoras mediante el uso de patrones o hábitos de escritura individuales como datos biométricos.

"Esto tiene el potencial de ser un nuevo medio para identificar a los usuarios, ", dijo." Con este sistema, una contraseña comprometida no permitiría que un ciberdelincuente acceda a la computadora. La forma en que cada persona escribe incluso unas pocas palabras es individual y única ".

Para evaluar el potencial de autenticación del teclado, el equipo de investigación pidió a 104 personas que escribieran la palabra "tocar" cuatro veces, y registró los patrones eléctricos producidos. Utilizando técnicas de análisis de señales, pudieron diferenciar patrones de escritura individuales con bajas tasas de error, Dijo Wang.

En lugar de teclas mecánicas individuales como en los teclados tradicionales, El teclado inteligente de Wang se compone de materiales de película transparente apilados verticalmente. Los investigadores comienzan con una capa de tereftalato de polietileno entre dos capas de óxido de indio y estaño (ITO) que forman los electrodos superior e inferior.

Próximo, Se aplica una capa de etileno propileno fluorado (FEP) sobre la superficie de ITO para que sirva como una capa de electrificación que genera cargas triboeléctricas cuando se toca con las yemas de los dedos. Las matrices de nanocables de FEP se forman en la superficie de FEP expuesta mediante grabado con iones reactivos.

El funcionamiento del teclado se basa en el acoplamiento entre la electrificación por contacto y la inducción electrostática, en lugar de la conmutación mecánica tradicional. Cuando un dedo entra en contacto con el FEP, la carga se transfiere a la interfaz de contacto, inyectando electrones de la piel en el material y creando una carga positiva.

Cuando el dedo se aleja las cargas negativas en el lado FEP inducen cargas positivas en el electrodo superior, y cantidades iguales de cargas negativas en el electrodo inferior. Las pulsaciones de teclas consecutivas producen un campo eléctrico periódico que impulsa flujos alternativos de electrones entre los electrodos. Aunque eventualmente se disipa, las cargas permanecen en la superficie de FEP durante un período de tiempo prolongado.

Wang cree que el nuevo teclado inteligente será competitivo con los teclados existentes, tanto en costo como en durabilidad. El nuevo dispositivo se basa en materiales económicos que se utilizan ampliamente en la industria electrónica.

Como parte del estudio, su grupo de investigación evaluó el teclado en condiciones desafiantes, incluida la aplicación de humedad, suciedad y aceite. "Podrías verter café en el teclado, y no se dañaría, ", dijo Wang." Debido a que se basa en una hoja de plástico, los líquidos no le harán daño ".