En los últimos años, muchos equipos de investigación han intentado diseñar pieles artificiales con propiedades electrónicas para robots humanoides, prótesis inteligentes y otros sistemas bioinspirados.Estas pieles podían detectar las texturas y propiedades táctiles de los objetos, lo que permitía a varios sistemas planificar sus acciones en función de la información que detectaban.

Investigadores de la Universidad Donghua y la Universidad Nacional de Singapur desarrollaron recientemente una nueva piel electrónica (e-skin) que también puede percibir información relacionada con el deslizamiento de líquidos sobre objetos.Esta piel electrónica, presentada en un artículopublicadoenComunicaciones de la naturaleza, puede convertir los comportamientos dinámicos de deslizamiento de las gotas en señales eléctricas, que luego se envían a un indicador.

"Nuestra piel electrónica de gotas (DES) está diseñada para mejorar la capacidad de los robots inteligentes para detectar entornos de gotas, reduciendo la brecha entre la piel electrónica robótica y la piel humana en las gotas.percepción", dijo Yunlong Xu, primer autor del artículo, a Tech Xplore. "Esto se debe a que actualmente no existe ninguna piel electrónica que perciba profundamente el comportamiento de deslizamiento de las gotas de líquido".

Los seres humanos son capaces de detectar de forma innata el comportamiento de deslizamiento de las gotas de líquido sobre la piel, lo que puede resultar valioso a la hora de realizar tareas manuales en entornos húmedos.Para reproducir esta capacidad en su piel electrónica, Bai y sus colegas se inspiraron en un fenómeno cotidiano, concretamente el de un balón de fútbol rodando sobre una baldosa.

"Este trabajo fue realizado principalmente por el equipo de la Universidad Donghua, con la optimización experimental y la revisión del artículo por Chengkuo Lee y Zhongda Sun de la Universidad Nacional de Singapur, así como con la ayuda de Zhiqing Bai con la revisión del artículo", dijo Xu."Nuestra piel electrónica se basa en un mecanismo triboeléctrico, es decir, electrificación por contacto e inducción electrostática entre la gota y la piel electrónica".

El DES creado por este equipo de investigadores está compuesto por una red entrelazada de electrodos.Estos electrodos pueden detectar diversos comportamientos dinámicos de deslizamiento de las gotas, utilizando la fricción que producen para convertirlas en señales eléctricas.

"La percepción del comportamiento de deslizamiento de la gota se atribuye principalmente al diseño de una ingeniosa red de electrodos entrelazados en capas", explica Xu."Están compuestos por dos series de electrodos en la misma capa que no se conducen entre sí. Nuestro diseño también garantiza que la distancia de inducción entre la gota y cada serie de electrodos sea la misma".

Después de que el e-skin haya convertido elcomportamientoAl deslizar gotas en señales eléctricas, envía una señal visual de estos comportamientos a un indicador.En particular, la piel también puede controlar la dirección en la que fluyen las gotas y controlar la fuga de agua.

"Este artículo proporciona una piel electrónica de gotas biónicas autoalimentada para percibir profundamente los comportamientos de deslizamiento de las gotas al convertir varios comportamientos dinámicos de deslizamiento de las gotas enseñales electricas, potenciando así dispositivos robóticos inteligentes con percepción aumentada en entornos de gotas comunes", dijo Xu.

La piel electrónica presentada en este artículo reciente pronto podría integrarse en sistemas robóticos del mundo real para evaluar mejor su rendimiento.En el futuro, podría contribuir al desarrollo derobots humanoidescon capacidades de detección táctil más avanzadas, reduciendo aún más la brecha entre la percepción sensorial humana y robótica.

"Nuestro DES biónico reduce enormemente la brecha entre los artificialespiel electrónicay la piel humana en la capacidad de percepción, y traerá aplicaciones prometedoras en el ejército, el rescate y la vida diaria", añadió Xu. "Ahora planeamos continuar optimizando su sensibilidad y capacidades antiinterferencias, y utilizar el aprendizaje automático para habilitar sus funciones más potentes.capacidades de percepción."

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