Esta nueva tecnología promete transformar la manera en que los usuarios interactúan con la realidad virtual. También es capaz de transformar datos visuales en sensaciones táctiles

Un equipo de ingenieros de la Universidad de Northwestern ha desarrollado un dispositivo portátil revolucionario que estimula la piel para transmitir una amplia gama de sensaciones, como vibraciones, presiones y torsiones. Este avance promete transformar la manera en que los usuarios interactúan con la realidad virtual (VR), los videojuegos y entornos digitales en general, además de abrir nuevas posibilidades en el ámbito de la salud.

La tecnología, que se adhiere a la piel de manera flexible y ligera, proporciona experiencias sensoriales realistas e inmersivas. Además de su uso en el entretenimiento, los investigadores creen que el dispositivo podría ayudar a personas con discapacidades visuales a “sentir” su entorno o mejorar la retroalimentación sensorial en usuarios con prótesis.

El estudio, que fue publicado en la revista científica Nature, representa un hito en la investigación en bioelectrónica liderada por John A. Rogers, pionero en el desarrollo de dispositivos portátiles avanzados.

La innovación de este dispositivo radica en su matriz hexagonal de 19 actuadores magnéticos, encapsulados en un material flexible de silicona. A diferencia de los sistemas hápticos tradicionales, que suelen ofrecer vibraciones básicas, este nuevo dispositivo proporciona fuerzas controladas en diferentes frecuencias, permitiendo no solo vibración, sino también presión constante y movimientos de torsión en la piel.

“Nuestros nuevos actuadores miniaturizados para la piel son mucho más capaces que los simples ‘zumbadores’ que utilizamos como vehículos de demostración en nuestro artículo original de 2019”, explicó Rogers.

“Específicamente, estos pequeños dispositivos pueden aplicar fuerzas controladas en una variedad de frecuencias, proporcionando una fuerza constante sin la necesidad de una aplicación continua de energía. Una versión adicional permite que los mismos actuadores proporcionen un suave movimiento de torsión en la superficie de la piel para complementar la capacidad de aplicar fuerza vertical, añadiendo realismo a las sensaciones”, explicó el investigador.

Una de las características más innovadoras del dispositivo es su diseño de bajo consumo energético, basado en un principio llamado “bistabilidad”. Esto significa que puede mantenerse en dos posiciones estables sin necesidad de un suministro constante de energía.

Cuando los actuadores ejercen presión sobre la piel, el dispositivo almacena energía elástica, similar a la tensión generada al estirar una banda de goma. Luego, cuando los actuadores liberan la presión, esa energía se reutiliza, lo que reduce significativamente el consumo de batería y permite un funcionamiento más prolongado con una sola carga.

«En lugar de luchar contra la piel, la idea era, en última instancia, utilizar la energía almacenada en la piel mecánicamente como energía elástica y recuperarla durante el funcionamiento del dispositivo», explicó Matthew Flavin, autor principal del estudio.

Conectividad y control mediante Bluetooth y smartphones

El dispositivo es capaz de recibir datos a través de Bluetooth desde un teléfono inteligente, lo que le permite traducir información del entorno en retroalimentación táctil. Por ejemplo, podría interpretar imágenes tridimensionales captadas por el sensor LiDAR de un smartphone y convertirlas en patrones de vibración o presión en la piel.

Este sistema es particularmente útil para personas con discapacidad visual, ya que les permitiría detectar obstáculos y moverse de manera más segura sin necesidad de una ayuda convencional, como un bastón blanco.

Para evaluar la efectividad del dispositivo, los investigadores realizaron pruebas con participantes con los ojos vendados. Los sujetos debían navegar por un camino con obstáculos recibiendo únicamente retroalimentación háptica del dispositivo.

Cuando los participantes se acercaban a un objeto, el dispositivo emitía una leve vibración en la esquina superior derecha. A medida que el obstáculo se encontraba más cerca, la intensidad de la vibración aumentaba y la señal se desplazaba hacia el centro del dispositivo.

En poco tiempo de entrenamiento, los participantes lograron cambiar su comportamiento en tiempo real. Al sustituir la información visual por información mecánica, el dispositivo “funcionaría de manera muy similar a como lo haría un bastón blanco, pero está integrando más información de la que alguien podría obtener con una ayuda más común”, señaló Flavin.

Un paso hacia la “visión táctil” para personas con discapacidad visual

El profesor Rogers destacó que este dispositivo podría representar una primera versión de una “visión táctil”, donde las señales visuales del entorno se convierten en patrones hápticos en la piel.

«Este tipo de ‘sustitución sensorial’ proporciona una percepción primitiva, pero funcionalmente significativa, del entorno sin depender de la vista, una capacidad útil para las personas con discapacidades visuales», afirmó Rogers.

Este avance no solo revoluciona la realidad virtual y los videojuegos, sino que también abre nuevas puertas en el ámbito médico, ya que en el futuro podría aplicarse en terapias de rehabilitación para personas con lesiones nerviosas o en mejoras de prótesis que proporcionen una sensación táctil realista a los usuarios, además de la navegación asistida para personas con discapacidad visual.

Además, los datos obtenidos con este dispositivo serán clave para el desarrollo de sensores biomédicos y sistemas avanzados de bioelectrónica, permitiendo avances significativos en la interacción entre el cuerpo humano y la tecnología.

Fuente: mundiario.com