Sensor artificial imita el sentido del tacto humano

Sensor artificial imita el sentido del tacto humano
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 cerca de hacer dispositivos electrónicos y robots que puedan percibir sensaciones como la rugosidad y la suavidad.

«Imitar a los sentidos humanos es una de las áreas más populares de la ingeniería, pero el sentido del tacto es muy difícil de replicar», dice Kwonsik Shin, ingeniero del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk de Corea (DGIST) y autor principal del estudio.

Los humanos no solo perciben simultáneamente múltiples características de su entorno, como la presión, la temperatura, la vibración, la tensión y la fuerza de corte, sino que también detectan parámetros psicológicos como la aspereza, la suavidad, la dureza y el dolor. Detectar información precisa de la superficie es un primer paso crucial para replicar las sensaciones psicológicas del tacto.

Para enfrentar este desafío, los investigadores de DGIST se unieron a colegas de ASML Korea, Dongguk University-Seoul, Sungkyunkwan University y la University of Oxford.

Desarrollaron un dispositivo capaz de medir texturas de superficie con alta precisión. El sensor está hecho de materiales piezoeléctricos, materiales altamente sensibles que pueden generar energía eléctrica como respuesta al estrés aplicado. Estos materiales tienen propiedades similares a la piel.

El nuevo sensor tiene varias ventajas sobre los sensores artificiales existentes. En primer lugar, puede detectar señales a través del tacto y 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.

En segundo lugar, consiste en una serie de receptores múltiples, lo que significa que la velocidad de deslizamiento se puede calcular utilizando el intervalo de tiempo entre dos señales del receptor y la distancia entre ellos.

La mayoría de los dedos de los robots usan un único receptor, que requiere 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 blando al sensor para ver si podía medir la profundidad, detectando así en tres dimensiones.

El sensor produjo diferentes voltajes dependiendo de 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 la actualidad, el sensor no puede distinguir perfectamente las formas en 3D.

En el futuro, el sensor podría incorporarse a dispositivos electrónicos, como robots o teléfonos inteligentes, para mejorar su capacidad para detectar texturas de superficie.

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