El profesor asistente Benjamin Tee y los investigadores de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) han desarrollado un nuevo sistema nervioso artificial. La nueva tecnología fue creada por Tee y un grupo de investigadores y científicos del Departamento de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Facultad de Ingeniería de la NUS. Tee y su equipo han estado desarrollando el nuevo e-skin durante un año y medio, y él mismo ha estado trabajando en la tecnología durante muchos más. Ha sido su objetivo crear una tecnología que ayudaría a los robots y las prótesis a tener un mejor sentido del tacto.
El nuevo sistema se llama Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES), la investigación y los desarrollos se publicaron en Science Robotics el 18 de julio de 2019. Antes de este desarrollo, las máscaras electrónicas tenían muchos cables y eran propensas a sufrir daños.
La nueva e-skin tiene el mismo sentido del tacto que la piel humana y tiene una respuesta ultra alta. También es capaz de lidiar con el daño mejor que la piel real. Tee explicó la tecnología y cómo, de alguna manera, es superior a la piel que tenemos en nuestros cuerpos.
“Los humanos usamos nuestro sentido del tacto para realizar todas las tareas diarias, como tomar una taza de café o dar un apretón de manos. Sin ella, incluso perderemos el sentido del equilibrio al caminar. De manera similar, los robots necesitan tener sentido del tacto para interactuar mejor con los humanos, pero los robots de hoy todavía no pueden sentir los objetos muy bien”.
Los investigadores de la universidad utilizaron el sistema nervioso sensorial humano como modelo. El sistema nervioso electrónico ACES detecta señales de manera similar al sistema nervioso humano, pero ACES tiene una red de sensores y un solo conductor eléctrico. Esto es diferente a las agrupaciones de nervios en la piel humana. El profesor Tee habló sobre las razones por las que la piel electrónica sigue el modelo del sistema nervioso sensorial humano.
“El sistema nervioso sensorial humano es extremadamente eficiente y funciona todo el tiempo hasta el punto de que a menudo lo damos por sentado. También es muy resistente al daño. Nuestro sentido del tacto, por ejemplo, no se ve afectado cuando sufrimos un corte. Si podemos imitar cómo funciona nuestro sistema biológico y mejorarlo aún más, podemos lograr avances tremendos en el campo de la robótica donde se aplican predominantemente máscaras electrónicas”.
El sistema ACES es más rápido que el sistema nervioso sensorial humano. Puede detectar toques más de 1000 veces más rápido. También puede diferenciar contactos físicos entre diferentes sensores. Es capaz de hacer esto en menos de 60 nanosegundos, el tiempo más rápido hasta ahora para la tecnología e-skin. Otra ventaja de la piel electrónica es que es capaz de reconocer la forma, la dureza y la textura de los objetos en 10 milisegundos. Es capaz de hacer esto debido a la alta fidelidad y velocidad de captura. Al igual que la piel humana real, la nueva piel electrónica es resistente al daño físico. La piel, humana o electrónica, está en constante interacción con el entorno exterior, lo que provoca muchos daños. Debido a que el sistema ACES utiliza un conductor eléctrico con sensores independientes, las pieles siguen funcionando siempre que haya al menos una conexión entre el sensor y el conductor.
Este nuevo desarrollo en tecnología se puede utilizar en muchas áreas diferentes, como aplicaciones de inteligencia artificial, como prótesis e interfaces hombre-máquina. El profesor Tee habló sobre las posibilidades.
“La escalabilidad es una consideración fundamental, ya que se requieren grandes piezas de pieles electrónicas de alto rendimiento para cubrir las áreas de superficie relativamente grandes de los robots y dispositivos protésicos. ACES se puede emparejar fácilmente con cualquier tipo de capa de piel de sensor, por ejemplo, aquellas diseñadas para detectar temperaturas y humedad, para crear una piel electrónica habilitada para ACES de alto rendimiento con un sentido del tacto excepcional que se puede utilizar para una amplia gama de propósitos. ”
Esta tecnología continuará desarrollándose, y es otro campo que avanza rápidamente y genera oportunidades increíbles. Será especialmente útil en robótica, ya que es donde se aplica actualmente la mayor parte de la piel electrónica.