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Investigadores norteamericanos crean un nuevo sensor táctil para tejidos


24/06/2024

El sensor tiene una estructura triboeléctrica que se activa con la fricción interna textil del bordado y puede aprender sus funciones.

Un nuevo desarrollo de la Universidad Estatal de Carolina del Norte ha combinado técnicas de bordado tridimensional con aprendizaje automático para crear un sensor basado en tejido que puede controlar dispositivos electrónicos mediante el tacto.

NC State University, sensores textiles con capacidad de aprendizaje
El nuevo sensor podría ser útil para controlar software desde los propios tejidos. (Imagen: NC State University)

El dispositivo se compone de dos partes: el propio sensor bordado y un microchip que procesa y distribuye los datos recopilados por ese sensor. El sensor es triboeléctrico, lo que significa que se alimenta a sí mismo utilizando la carga eléctrica generada por la fricción entre sus múltiples capas. Está elaborado a partir de hilos compuestos por dos materiales triboeléctricos, uno con carga eléctrica positiva y otro con carga negativa, que se integran en tejidos convencionales mediante máquinas de bordar.

Rong Yin, uno de los autores del estudio, ha comentado que era importante acertar con la estructura tridimensional del sensor. «Debido a que el sensor de presión es triboeléctrico, necesita tener dos capas con un espacio entre ellas. Ese hueco fue una de las partes difíciles del proceso, porque utilizamos bordado que suele ser bidimensional. Es un desafío construir una estructura tridimensional de esa manera. Al utilizar un espaciador, pudimos controlar el espacio entre las dos capas, lo que nos permite controlar su salida».

Luego, los datos del sensor se envían al microchip, que es responsable de convertir esa entrada sin procesar en instrucciones específicas para cualquier dispositivo conectado. «Los algoritmos de aprendizaje automático son clave para garantizar que esto funcione sin problemas«, ha añadido Yin. «El dispositivo debe poder distinguir entre gestos asignados a diferentes funciones, así como ignorar cualquier entrada no intencional que pueda provenir del movimiento normal del tejido«.

El aprendizaje automático da gran versatilidad al sensor

A veces los datos que recoge el sensor pueden quedar afectados por factores ambientales como la temperatura o la humedad, o el sensor toca algo por error. Al utilizar el aprendizaje automático, se le puede entrenar para que reconozca ese tipo de incidencias. El aprendizaje automático también permite que el dispositivo -a pesar de su pequeño tamaño- realice muchas tareas diferentes, porque puede reconocer diferentes tipos de entradas.

Los investigadores comprobaron el funcionamiento del sensor desarrollando una aplicación móvil sencilla de reproducción de música que se conectaba al sensor a través de Bluetooth. Diseñaron seis funciones: reproducir/pausar, siguiente canción, última canción, subir volumen, bajar volumen y silencio. Cada una estaba controlada mediante un gesto diferente. Los investigadores pudieron utilizar el dispositivo para otras funciones, incluida la configuración e introducción de contraseñas y el control de videojuegos.

El desarrollo de esta idea aún se encuentra en sus primeras etapas, ya que la actual tecnología de bordado no es capaz de manejar fácilmente los diferentes tipos de materiales utilizados en la creación del sensor. A pesar de eso, representa un nuevo avance en la electrónica portátil, que seguramente seguirá despertando interés en el futuro cercano.

Para más información: https://textiles.ncsu.edu/news/

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