Imitando las manos humanas para hacer mejores sensores

Los investigadores han desarrollado sensores de "piel electrónica" capaces de imitar el proceso dinámico del movimiento humano. Intentaron imitar el proceso biológico y dinámico de la piel de la mano humana para permitir que los objetos se comportaran de manera similar.

El sensor de modo dual mide tanto la magnitud como la carga del movimiento, como el esfuerzo de balancear una raqueta de tenis, así como la velocidad, la duración y la dirección. El truco consistía en desacoplar esta medida y comprender cómo los parámetros separados se influyen entre sí; por ejemplo, hacer rebotar suavemente una pelota de tenis en una raqueta requiere una entrada diferente que servir una pelota a un oponente. Esas mismas variables entran en juego cuando una persona con un brazo protésico necesita diferenciar entre manipular un huevo o cargar una sandía.

Los sensores se pueden aplicar para ayudar a las personas a capturar la magnitud de presionar, doblar y otros movimientos. También se pueden usar en robótica blanda para manipular objetos delicados, como atrapar un pez, o incluso en un desastre cuando es posible que deban arrastrarse a espacios irregulares y mover escombros.

Los datos son informados por la sinergia creada entre las señales piezoeléctricas y piezoresistivas. Las señales piezoeléctricas miden la fuerza exterior, como la presión, para crear una carga eléctrica, mientras que las señales piezorresistivas mitigan la corriente. Los sensores de modo dual están intercalados entre sí, con dos capas internas de microestructuras en forma de pirámide una frente a la otra. Las microestructuras miden las mediciones de magnitud y duración de la capa piezorresistiva y la tasa y dirección de carga dinámica de la capa piezoeléctrica. Este efecto sinérgico permite una alta sensibilidad en un amplio rango de presión y frecuencia, lo que significa que los investigadores pueden medir con precisión la fuerza y ​​la flexibilidad necesarias para imitar movimientos específicos.