La piel artificial puede detectar objetos cercanos sin siquiera tocarlos


rap«>La piel hecha de dos capas de electrodos alrededor de una esponja infundida con iones es más efectiva para detectar que la piel humana porque puede detectar objetos cercanos y su composición.

Tecnología


25 de enero de 2023

Una foto de primer plano de la piel humana

La piel humana es sensible, pero la piel artificial podría ser aún mejor

Shutterstock/daily_creativity

La piel artificial es incluso mejor que la piel humana para detectar objetos porque puede detectar e identificar objetos que aún no ha tocado.

«La piel humana tiene que tocar algo para saber qué hay allí», dice Yifan Wang de la Universidad Tecnológica de Nanyang en Singapur. «La piel humana solo puede decir qué tan suave o duro es un objeto. Queríamos que nuestra piel artificial tuviera más funciones.

Incluso sin tocar un objeto, la piel artificial de Wang y sus colegas puede detectar si está cerca y también puede discernir algunas pistas sobre el tipo de material del que está hecho. “Podemos saber si es una pieza de metal, plástico… o material biológico”, dice.

La piel está formada por dos capas exteriores de tela conductora recubierta de níquel que sirven como electrodos. Estos envuelven una esponja porosa empapada en líquido iónico, que es una sal en estado líquido que actúa como conductor de la electricidad. Las dos capas actúan como un condensador, almacenando energía eléctrica en un campo eléctrico.

La piel utilizada para detectar la cinta de cobre.

La piel artificial utilizada en una mano robótica para detectar -de forma remota- que esta tira de cobre es metálica

Wang, HL et al. Pequeño, DOI: 10.1002/pequeño.202206830

Los iones de la esponja mejoran el rendimiento del condensador, que mide eficazmente el cambio de distancia entre las dos capas de electrodos. Esta capacidad de detectar pequeños cambios es lo que hace que la piel artificial detecte que ha tocado algo.

El rendimiento de detección del condensador, que según Wang es entre 10 y 100 veces más sensible que un condensador estándar, significa que también es capaz de detectar cambios muy pequeños en el campo eléctrico alrededor de la piel, lo que le permite detectar la proximidad de objetos. Además, estos cambios sutiles pueden ayudarlo a identificar el tipo de material del que está hecho un objeto cercano.

En las pruebas, la piel pudo detectar y clasificar con éxito una serie de objetos que se acercaron como polímero, metal o piel, indicados por cambios específicos en las medidas del condensador.

«El proceso es relativamente simple. A medida que el componente se acerca al contacto, ingresa a los bordes del campo eléctrico de la estructura capacitiva”, dice Jonathan Aitken de la Universidad de Sheffield, Reino Unido. “Hay varios caminos futuros emocionantes”, dice, pero en este momento la piel se basa en técnicas de aprendizaje automático para identificar cómo el objeto que detecta se compara con los datos de materiales conocidos. .

Wang cree que la piel podría funcionar en un dedo robótico para permitir que los robots de fábrica entiendan mejor qué objetos recoger y cuáles dejar sin tener que agarrarlos, además de ser útil para las prótesis.

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