Escenario de comunicación táctil bidireccional utilizando el parche háptico. Crédito: Hee-Kyung Kwon
A medida que la realidad virtual (VR) y las tecnologías de realidad aumentada (AR) evolucionan rápidamente, la demanda de experiencias multisensoriales más inmersivas crece junto a ellas. Entre las fronteras clave se encuentra la retroalimentación táctil: la capacidad de sentir físicamente el mundo virtual.
Mientras que los trajes hápticos portátiles equipados con motores vibratorios o actuadores fluídicos han hecho avances para mejorar el realismo, brindando sensaciones táctiles precisas, diversas y naturales a la piel sigue siendo un gran desafío. La limitación ha surgido en gran medida de la falta de actuadores táctiles compactos, livianos y de alto rendimiento.
Ahí es donde nuestra investigación da un paso audaz. Mis colegas y yo hemos desarrollado una nueva clase de actuadores táctiles delgados y flexibles diseñados para entregar comentarios hápticos ricos y matizados directamente a la piel.
Nuestro trabajo se publica en la revista Science Advances.
Actuación de nuestros pequeños actuadores táctiles. Crédito: Hee-Kyung Kwon
Pequeños y poderosos actuadores táctiles
Para proporcionar sensaciones táctiles densas y variadas, los actuadores deben ser compactos y capaces de generar una amplia gama de comentarios. Al abordar esto, creamos un nuevo actuador táctil basado en un actuador de elastómero dieléctrico (DEA). Los DEAS producen una expansión de área significativa cuando se aplica el voltaje, gracias al fenómeno conocido como el estrés de Maxwell. Al combinar una DEA con un pequeño resorte de compresión, convertimos con éxito esta expansión de área en un desplazamiento lineal.
El resultado es un actuador notablemente pequeño que mide solo 6 mm de diámetro y 1,1 mm de espesor. A pesar de su diseño delgado y compacto, el actuador puede producir sensaciones táctiles que van desde la presión hasta las vibraciones de alta frecuencia, todo mientras consume menos de 60 MW de potencia. Impresionantemente, el actuador es lo suficientemente potente como para levantar un peso de 25 g, a pesar de su peso muy ligero de 32 mg.
(a) parche háptico flexible delgado para la punta del dedo y la palma de la mano. (b) Escenario de realidad virtual con geometría de contacto sincronizada de la caja virtual. Crédito: Hee-Kyung Kwon
Un parche háptico flexible y conformal
Sobre la base de este actuador, desarrollamos un parche háptico flexible que incorpora una densa variedad de nueve actuadores dentro de un área pequeña del tamaño de la cara. Fabricado en una placa de circuito estampado (PCB) delgado y flexible, todo el parche pesa solo 0.3 g y puede ajustarse cómodamente a los contornos de la piel sin obstaculizar los movimientos naturales de las manos. Cada actuador se controla individualmente, permite que el parche represente dinámicamente texturas, simule las superficies 3D de los objetos virtuales y entregue patrones intrincados de retroalimentación táctil.
Para completar el sistema, integramos una matriz de fotomicrosensores reflectantes, permitiendo que el parche no solo entregue comentarios hápticos sino también para sentir el tacto. Esta capacidad bidireccional abre la puerta a la comunicación táctil inalámbrica en entornos de realidad virtual o entre usuarios, donde las sensaciones táctil se pueden codificar, transmitir y recrearse en tiempo real.
Mirando hacia el futuro
Nuestro trabajo presenta un parche háptico portátil delgado, flexible y ligero, hecho posible por esta tecnología de actuador táctil de próxima generación. Más allá de las aplicaciones VR y AR, creemos que estos actuadores tienen potencial para un uso más amplio, incluso en robótica miniaturizada, prótesis avanzadas y dispositivos médicos.
Al cerrar la brecha entre los mundos digitales y físicos, esta tecnología marca un paso emocionante para hacer que el contacto sea una parte natural de nuestras experiencias digitales.
Esta historia es parte del diálogo de Science X, donde los investigadores pueden informar los resultados de sus artículos de investigación publicados. Visite esta página para obtener información sobre el diálogo de Science X y cómo participar.
Más información: Jung-Hwan Youn et al, parche háptico conectado a la piel para la interacción táctil versátil y aumentada, los avances científicos (2025). Doi: 10.1126/sciadv.adt4839
Jung-Hwan es un investigador postdoctroral en la Universidad de Illinois Urbana-Champaign. Antes de unirse, trabajó como postdoc en el Instituto de Investigación de Telecomunicaciones Electronics (ETRI). Terminó su Ph.D. en Corea Avanzado Instituto de Ciencia y Techonología (KAIST). Sus intereses de investigación incluyen hápticos, robótica suave e interacción humano-robot.
Cita: los hápticos portátiles se vuelven más delgados: un parche háptico flexible le permite sentir el mundo virtual (2025, 8 de mayo) recuperado el 8 de mayo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-05-wearable-haptics-thinner-flexible-haptic.htmlll
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