Desarrollo de Piel Electrónica Avanza la Robótica Humanizada

Los avances en la piel artificial o electrónica son fundamentales para la creación de robots humanoides, ya que la piel nos proporciona 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, lo que nos permite convertir estímulos térmicos o mecánicos en señales eléctricas para el cerebro.

Es extremadamente difícil replicar estas habilidades en la piel electrónica, y las versiones actuales solo pueden detectar movimiento o temperatura por separado. No ha habido ninguna que pueda hacer ambas cosas al mismo tiempo como la piel humana, hasta ahora.

Piel Electrónica Iónico-Multimodal

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

El equipo incluyó al profesor Unyong Jeong de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Pohang (POSTECH) y al Dr. Insang You del Departamento de Ciencia y Ingeniería de Materiales, así como al profesor Zhenan Bao. Los hallazgos se publicaron en Science el 20 de noviembre.

Antes de este desarrollo, la piel electrónica a menudo sufría de grandes errores al medir la temperatura cuando se 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 iónico que contiene electrolitos puede tener propiedades medibles diferentes 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 la 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 al otro.

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

Piel Humanizada

En cuanto a la piel electrónica iónico-multimodal, podría aplicarse a sensores de temperatura desmontables o pieles de robot para hacerlos más humanoides.

El Dr. Insang You es el autor principal 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 la 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 de la piel electrónica multimodal utilizando electrolitos”, dijo Jeong. “El objetivo final de esta investigación es crear piel electrónica iónico-artificial que simule los receptores táctiles y neurotransmisores humanos, lo que ayudará a restaurar el sentido del tacto en pacientes que han perdido su sensación táctil debido a enfermedades o accidentes”.