La piel electrónica recientemente desarrollada avanza en la robótica humanoide

Los avances en la piel artificial o electrónica son fundamentales para la creación de robots humanoides, ya que la piel nos brinda a los humanos el sentido del tacto, la capacidad de detectar la temperatura y el dolor, y muchos otros aspectos importantes de la vida. El cuerpo humano tiene receptores táctiles ubicados en la piel, que es lo que nos permite convertir la temperatura o estímulos mecánicos en señales eléctricas para el cerebro.

Es extremadamente difícil replicar estas habilidades en una piel electrónica, y las versiones actuales solo son capaces de detectar el movimiento o la temperatura por separado. Todavía no ha habido ninguno que pueda hacer ambas cosas simultáneamente como la piel humana, hasta ahora.

Piel electrónica iónica multimodal

Un equipo de investigación de la Universidad de Stanford ha desarrollado una nueva piel electrónica de iones multimodal que puede hacer precisamente eso. Al aplicar propiedades especiales de los conductores de iones, el equipo pudo crear estructuras simples que permiten que la piel electrónica mida la temperatura y la estimulación mecánica al mismo tiempo.

El equipo incluía al profesor de POSTECH Unyong Jeong y al Dr. Insang You del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales, así como al profesor Zhenan Bao. Los hallazgos fueron publicados en Ciencia:En Nov. 20.

Antes de este desarrollo, la piel electrónica a menudo sufría grandes errores en la medición de la temperatura cuando se le aplicaban estímulos mecánicos. El equipo se inspiró en la piel humana y creó el sensor con electrolitos, ya que son responsables de dar a la piel humana la capacidad de estirarse libremente sin romperse. El material conductor de iones que contiene electrolitos puede tener diferentes propiedades medibles dependiendo de su frecuencia de medición.

A través de todo esto, el equipo desarrolló un receptor artificial multifuncional capaz de medir una sensación táctil y temperatura simultáneamente. El equipo pudo derivar el tiempo de relajación de la carga y la capacitancia normalizada, que son dos variables que pueden medir la temperatura y los movimientos sin responder a la otra.

El receptor artificial recientemente desarrollado tiene muchos usos comerciales potenciales, ya que puede medir con precisión la temperatura del objeto aplicado y el perfil de tensión ante estímulos externos.

Piel Humanoide

En cuanto a la piel electrónica de iones multimodal, podría aplicarse a sensores de temperatura portátiles o pieles de robots para hacerlos más humanoides.

El Dr. Insang You es el primer autor de la investigación.

“Cuando un dedo índice toca una piel electrónica, la piel electrónica detecta el contacto como un cambio de temperatura, y cuando un dedo empuja la piel, la parte posterior del área de contacto se estira y lo reconoce como movimiento”, dijo You. "Sospecho que este mecanismo es una de las formas en que la piel humana real reconoce diferentes estímulos como la temperatura y el movimiento".

Jeong fue el autor correspondiente.

“Este estudio es el primer paso para abrir la puerta a la investigación multimodal de la piel electrónica utilizando electrolitos”, dijo Jeong. “El objetivo final de esta investigación es crear piel artificial con iones electrónicos que simule los receptores táctiles y neurotransmisores humanos, lo que ayudará a restaurar el sentido del tacto en pacientes que han perdido la sensación táctil debido a enfermedades o accidentes”.