Un dispositivo con la punta de los dedos que imita fielmente la sensación de interactuar con objetos reales, desarrollado por un equipo dirigido por investigadores de la UCL, allana el camino para aplicaciones en el diagnóstico de la pérdida del tacto, videollamadas, cirugía robótica y manipulación de residuos peligrosos.

El estudio,publicadoenComunicaciones de la naturaleza, describe el desarrollo del nuevotocar-tecnología relacionada, que permite la entrega de retroalimentación realista en la punta del dedo humano para simular el tacto de manera más natural que los dispositivos anteriores.

El diseño más realista de la tecnología significa que ayudará a comprender mejor las complejidades de nuestro sentido del tacto, y ya se están considerando una amplia gama de aplicaciones.

Una posible aplicación de la tecnología es mejorar el diagnóstico de pacientes que experimentan pérdida del tacto.Actualmente, esto se diagnostica cuando un médico toca la piel con cepillos de una sola fibra de peso creciente y pregunta al paciente si puede sentirlo, dándole una indicación de dónde se encuentra la pérdida de sensación y qué tan aguda es.

El sistema háptico bioinspirado (BAMH) podría utilizarse para automatizar este proceso, acelerándolo, liberando tiempo a los médicos y proporcionando más datos empíricos en los que basar los diagnósticos.

El profesor Helge Wurdemann, autor del estudio de Ingeniería Mecánica de la UCL, dijo: "El sistema BAMH mejora nuestra capacidad para cuantificar tanto la sensibilidad (la intensidad mínima del estímulo requerida para que los humanos perciban un toque) como la diferenciación de estímulos en seres humanos.Al reducir la subjetividad de los métodos de diagnóstico actuales, creemos que el sistema puede mejorar significativamente este proceso".

El equipo cuenta con la aprobación ética para realizar un ensayo clínico para probar esta aplicación, que actualmente se está configurando.Otra posible aplicación de la tecnología es mejorar las técnicas de cirugía robótica.

La Dra. Sara Abad, autora del estudio de Ingeniería Mecánica de la UCL, dijo: "Los cirujanos pueden sentir la diferencia entre el tejido canceroso y el tejido normal con sus manos, por ejemplo, lo que les ayuda a definir los márgenes de un tumor antes de extirparlo".Pero si están realizando una operación utilizando brazos robóticos, ya sea en la habitación o de forma remota, esta capacidad táctil se pierde.

"Creemos que el sistema BAMH puede devolver algo de esa sensación y esperamos realizar ensayos clínicos para probar esta teoría en un futuro próximo".

La complejidad de la percepción táctil humana ha sido durante mucho tiempo una barrera para el desarrollo de dispositivos táctiles efectivos, lo que a menudo resulta en sistemas que tienen dificultades para brindar retroalimentación intuitiva y realista.El sistema BAMH, inspirado en la forma en que funciona la percepción humana, aborda estos desafíos estimulando los cuatro tipos principales de receptores táctiles enpiel humana.

El profesor Wurdemann dijo: "El sentido humano del tacto implica sensaciones capturadas por cuatro tipos de receptores, que están presentes en diferentes proporciones en diferentes áreas de la yema del dedo. Algunos son mejores para detectar bordes, por ejemplo, mientras que otros son mejores para interpretar la textura.Cuando tocamos objetos, recibimos una combinación compleja de estímulos que nos ayudan a percibirlos con precisión.

"El sistema que hemos desarrollado puede producir estímulos estáticos y pulsantes en varios puntos de la punta del dedo, con niveles de intensidad que pueden caer por debajo o superar el umbral de sensibilidad humana. Es importante destacar que estos estímulos se entregan dentro de unrango de frecuenciaque coincide con la sensibilidad de los receptores táctiles de la piel, lo que permite una experiencia táctil que emula fielmente la sensación de interactuar con objetos reales en la vida cotidiana".

Los pulsos entregados por el sistema BAHM se encuentran dentro del rango de sensibilidad de 0 a 130 Hertz de los receptores táctiles de la piel.Esto permite una activación más precisa de los receptores táctiles en las áreas frontal, inferior y lateral del dedo, lo que resulta en una sensación más precisa y selectiva.

El estudio también encontró que la sensibilidad de los estímulos en los dedos humanos varía según las diferentes áreas de la yema del dedo y según las diferentes frecuencias, lo que destaca la importancia de aplicar el tipo correcto de estímulo a cada área del dedo para lograr una experiencia más realista y precisa.

El Dr. Abad dijo: "Los sistemas de retroalimentación táctil existentes a menudo requieren que los usuarios reciban capacitación para que sean capaces de interpretar correctamente los estímulos que están experimentando, en parte porque la gama de sensaciones que los sistemas existentes pueden ofrecer es limitada y también debido a la rigidez deEstos sistemas. Este desafío nos llevó a preguntar: ¿cómo podemos estimular la piel de una manera que pueda permitir una respuesta táctil más natural, reduciendo así la necesidad de una capacitación exhaustiva del usuario?

"Para abordar esto, adoptamos un enfoque bioinspirado, centrándonos en cómo nuestra percepción de características como los bordes de los objetos, las texturas y el estiramiento de la piel depende en gran medida de los cuatro tipos principales de receptores dentro de nuestra piel. La tecnología resultante ofrece una forma de incorporar el tacto.en nuestras interacciones sociales virtuales y también puede actuar como una herramienta de diagnóstico para la percepción táctil en pacientes que experimentan pérdida de sensibilidad".

El sábado 14 de septiembre el Profesor Wurdemann y el Dr. Abad Guamán presentarán su innovación en elFestival de ciencia británicoalojado en la Universidad de East London.Los asistentes al Festival tendrán la oportunidad de sentir, de primera mano, cómo esta tecnología simula sensaciones del mundo real en sus antebrazos, mostrando cómo las conexiones digitales y de la vida real pueden acercarse.