Evolución de las esquís E magnetorreceptivas hacia la interacción de área grande. Crédito: Nature Communications (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-56805-x
Imagine navegar por una realidad virtual con lentes de contacto o operar su teléfono inteligente bajo el agua: esto y más pronto podría ser una realidad gracias a las innovadoras piezas electrónicas.
Un equipo de investigación dirigido por Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ha desarrollado una piel electrónica que detecta y rastrea con precisión los campos magnéticos con un solo sensor global. Esta piel artificial no solo es ligera, transparente y permeable, sino que también imita las interacciones de la piel real y el cerebro, como informa el equipo en la revista Nature Communications.
Originalmente desarrollado para robótica, E-Skins imitan las propiedades de la piel real. Pueden darle a los robots una sensación de contacto o reemplazar los sentidos perdidos en humanos. Algunos incluso pueden detectar sustancias químicas o campos magnéticos. Pero la tecnología también tiene sus límites. Las esquís E altamente funcionales a menudo no son prácticas porque dependen de una electrónica extensa y baterías grandes.
“Las tecnologías anteriores han utilizado numerosos sensores y transistores individuales para localizar las fuentes de un campo magnético, similar a los sensores táctiles en una pantalla de teléfonos inteligentes. Nuestra idea era desarrollar un sistema más eficiente en energía que sea más similar a nuestra piel humana suave y, por lo tanto, más adecuada para los humanos”, dice Denys Makarov del Instituto de Investigación de Física e Materiales de Beam de Iones en HZDR.
Más ligero, más flexible, más inteligente
Por lo tanto, los investigadores reemplazaron sustratos rígidos y voluminosos que generalmente alojan la electrónica con una membrana delgada, ligera y flexible que tiene solo unos pocos micrómetros de espesor. Toda la membrana es ópticamente transparente y perforada, lo que hace que la piel artificial sea permeable al aire y la humedad, lo que permite que la piel real debajo respire.
Sin embargo, una membrana tan ultra delgada puede acomodar un número limitado de componentes electrónicos. Esta es la razón por la cual las nuevas masculinas electrónicas cuentan con una capa funcional magnetosensible, que actúa como una superficie del sensor global para localizar con precisión el origen de las señales magnéticas. Dado que los campos magnéticos alteran la resistencia eléctrica del material, una unidad de análisis central puede calcular la ubicación de la señal en función de estos cambios. Esto no solo emula el funcionamiento de la piel real sino que también ahorra energía.
Piel artificial para una experiencia sensorial casi humana
“Tales pieles inteligentes magnetosensibles de área grande son una novedad”, dice Pavlo Makushko, Ph.D. Estudiante de HZDR y primer autor del estudio. “Conceptualmente, las patas electrónicas ahora funcionan más como el cuerpo humano. No importa dónde toqué la piel real, la señal siempre viaja a través de los nervios hacia el cerebro, que procesa la señal y registra el punto de contacto. Nuestras E-Skins también tienen una sola superficie del sensor global, como nuestra piel. Y una sola unidad central de procesamiento reconstruye la señal, como nuestro cerebro”.
Esto se hace posible mediante la tomografía, un método que también se utiliza para resonancia magnética médica o tomografías computarizadas. Reconstruye la posición de una señal de una gran cantidad de imágenes individuales. Esta tecnología es nueva para las masculinas electrónicas con sensores de campo magnético: anteriormente se consideraba demasiado insensible para un bajo contraste de señal de materiales magnetosensibles convencionales. El hecho de que validamos este método experimentalmente es un logro técnico importante del trabajo, como enfatiza Makushko.
Experimentar nuestro entorno a través del magnetismo
Las nuevas e-skins rastrean sin problemas las rutas de señal, que permiten aplicaciones que reconocen patrones digitales escritos por un lápiz óptico magnético, interacciones sin toque en realidad virtual u operar un teléfono inteligente en entornos extremos, incluso cuando se bucean. A menudo, el usuario de una piel artificial magnetorreceptiva no es un humano, sino una máquina.
Al mismo tiempo, los sensores de campo magnético son menos susceptibles a las interferencias que la electrónica convencional. Los sistemas robóticos podrían usarlos para detectar movimientos, incluso en entornos complejos donde otros métodos fallan. En invierno, los usuarios podrían operar un teléfono inteligente equipado con sensores magnéticos ópticamente transparentes a través de un parche magnético en la punta de un guante sin interferencia de la electrónica de terceros. Magnetoreception no actúa como una brújula, pero ofrece un canal de comunicación único entre humanos y máquinas.
Más información: Pavlo Makushko et al, piel E magnetorreceptiva escalable para la interacción de alta resolución eficiente en energía hacia la realidad extendida no perturbada, las comunicaciones de la naturaleza (2025). Doi: 10.1038/s41467-025-56805-x
Proporcionado por la Asociación Helmholtz de Centros de Investigación Alemania
Cita: una piel electrónica magnetorreceptiva magnetorreceptiva más clara (2025, 27 de marzo) Recuperado el 27 de marzo de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-03 Lighter-Smarter-Magnetoreceptive- Electronic-skin.html
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