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SENSORES 3D

Crean una piel electrónica con pelos inteligentes

Esta piel electrónica, desarrollada en la universidad alemana de Chemnitz, tiene sensibilidad táctil y sabe desde qué lado viene el movimiento.

Crean una piel electrónica con tacto peludo

Crean una piel electrónica con tacto peludo Grupo de Investigación del Prof. Dr. Oliver G. Schmidt/TU Chemnitz

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Científicos de la Universidad Tecnológica de Chemnitz y Leibniz IFW Dresden han desarrollado un brazo con piel electrónica sensible denominada e-skin y pelos artificiales integrados. Esto supone un nuevo enfoque para la miniaturización de unidades de sensores suaves, ultracompactas y altamente integradas para la sensibilidad táctil direccional en sistemas e-skin.

El estudio, publicado en Nature Communications, versa sobre los sistemas electrónicos sensibles que intentan imitar la sensibilidad de sus homólogos de piel humana natural. Las aplicaciones de esta tecnología van desde el reemplazo de piel y sensores médicos en el cuerpo hasta piel artificial para robots humanoides y androides.

Por su parte, los pequeños vellos de la superficie pueden percibir y anticipar la más mínima sensación táctil en la piel humana; e incluso reconocer la dirección del tacto. Hasta ahora, las e-skin existentes no tenían esta capacidad, ni tampoco podían recopilar esta información.

Sensores funcionales en 3D

El prototipo de piel pilosa ha sido desarrollado por un equipo de investigación dirigido por el profesor Oliver G. Schmidt, perteneciente a la Cátedra de Sistemas de Materiales de la Universidad Tecnológica de Chemnitz, Alemania. Este grupo de trabajo ha logrado desarrollar unos sensores 3D extremadamente sensibles que se pueden integrar en un sistema de e-skin, tal y como describen en un comunicado.

Para ello, el equipo utilizó un enfoque completamente nuevo para la miniaturización y la integración de conjuntos de dispositivos 3D y dio un gran paso hacia la imitación del tacto natural de la piel humana. El núcleo preparado del sistema de sensores es el llamado sensor sensor de magnetorresistencia anisotrópica (AMR), que se puede utilizar para determinar con precisión cambios en los campos magnéticos.

Actualmente, este tipo de sensores AMR se suelen usar para controlar la velocidad de los coches o en diversas máquinas.

Los científicos alemanes han utilizado una técnica de "micro-origami" para crear sus sensores. Con este sistema, los investigadores han podido trabajar con componentes microelectrónicos en un espacio pequeño y organizado. Después ensambló las piezas de estos sensores magnéticos en 3D y comprobó que cada sensor, individualmente, podía ser direccionado.

Los pelos artificiales perciben en tiempo real

El equipo de investigación logró integrar los sensores de campo magnético 3D con pelos finos enraizados magnéticamente en una piel electrónica artificial. La piel electrónica está hecha de un material elastomérico en el que se incrustan la electrónica y los sensores, similar a la piel orgánica, que se entrelaza con los nervios.

Cuando el cabello artificial se toca y se dobla, los sensores magnéticos 3D subyacentes pueden detectar el movimiento y la posición exacta de la raíz magnética. Por lo tanto, la matriz de sensores no solo puede registrar el movimiento desnudo del cabello, sino que también determina la dirección exacta del movimiento, al igual que con la piel humana.

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