La piel electrónica, también conocida como «e-skin» por su término en inglés (electronic skin), se refiere a un material o dispositivo que imita la funcionalidad y características de la piel humana. Se trata de un tipo de material flexible y delgado, que contiene sensores y componentes electrónicos integrados que permiten capturar y transmitir información táctil, térmica o química del entorno circundante.
Esta tecnología se emplea en una variedad de usos, incluyendo la fabricación de robots y dispositivos electrónicos con capacidades avanzadas. Entre sus posibles usos, resalta su potencial en el área de la medicina, ya que esta tecnología puede ser utilizada en prótesis, para restaurar el sentido del tacto en personas con extremidades amputadas. La piel electrónica puede permitir a los usuarios percibir la presión y la textura al tocar objetos.
Recientemente, investigadores de la Universidad de Stanford, informaron que han logrado, a través de su prototipo de piel electrónica, convertir sensaciones como el calor y la presión en señales eléctricas que pueden ser leídas por electrodos implantados en el cerebro humano.
El futuro de las prótesis con la piel electrónica
Esta innovadora tecnología ha superado los obstáculos que anteriormente truncaron su desarrollo, ya que los componentes necesarios para convertir señales digitales eran rígidos y difíciles de manejar en el pasado. Sin embargo, esta nueva piel electrónica es tan suave como la piel humana y se integra a la perfección, con un grosor de tan solo unas decenas de nanómetros.
El desarrollo de esta piel electrónica promete una interacción más natural entre las prótesis basadas en inteligencia artificial y el cerebro humano. Además, representa un avance significativo en los esfuerzos por construir robots capaces de «sentir» sensaciones humanas como el dolor, la presión y la temperatura. Esta capacidad permitiría a los robots que trabajan con víctimas de accidentes, por ejemplo, comprender mejor los signos de comodidad o angustia.
Según el profesor Zhenan Bao, de la Universidad de Stanford, quien participó en el proyecto, el objetivo final es desarrollar una mano completa con múltiples sensores capaces de detectar presión, tensión, temperatura y vibración. De esta manera, se podría proporcionar una experiencia sensorial verdadera.
Uno de los principales motivos por los que las personas renuncian al uso de prótesis es la falta de retroalimentación sensorial, que crea una sensación poco natural e incómoda. La piel electrónica busca solucionar este problema al proporcionar una retroalimentación sensorial similar a la de la piel real.
Para probar la efectividad de la piel electrónica, los investigadores realizaron pruebas en células cerebrales de ratas. Estimularon las cortezas de los animales y observaron cómo movían sus patas en respuesta. La extensión de las contracciones correspondía a diferentes niveles de presión.
Los investigadores afirmaron que la piel electrónica elimina la barrera entre el cuerpo vivo y los componentes de la máquina, lo que tiene implicaciones fascinantes en el campo de la robótica y las prótesis.
El informe de los investigadores, titulado «La frontera que desaparece entre el organismo y la máquina», fue publicado en la revista Science, destacando la importancia de este avance.
Superando las barreras técnicas del proyecto
Uno de los desafíos iniciales fue crear una piel electrónica flexible que funcionara con bajo voltaje. Los primeros intentos requerían 30 voltios, pero gracias a la creación de transistores estirables y transistores sinápticos de estado sólido, el equipo logró reducir el voltaje requerido y aumentar la eficiencia.
En marzo pasado, científicos de la Universidad de Edimburgo también anunciaron un desarrollo relacionado: una piel electrónica compuesta por una delgada capa de silicona incrustada con cables y detectores de sensibilidad. Este avance permitiría a los robots blandos detectar objetos a solo milímetros de distancia en todas las direcciones y de manera rápida. Según Yunjie Yang, líder del equipo de investigación, esto otorga a los robots un nivel de autoconciencia física similar al de los seres humanos y animales.
La piel electrónica desarrollada por investigadores de la Universidad de Stanford representa un avance significativo en el campo de la interacción humano-robot y las prótesis basadas en inteligencia artificial. Su capacidad para convertir sensaciones como el calor y la presión en señales eléctricas leídas por el cerebro humano abre la puerta a una experiencia más natural y cómoda para los usuarios de prótesis.
Además, este desarrollo marca un avance en el desarrollo del campo de la robótica, permitiendo que los robots «experimenten» sensaciones humanas y puedan interactuar de manera más efectiva con las personas. La piel electrónica es un interesante ejemplo de cómo la tecnología puede eliminar las barreras entre organismos y máquinas, acercándonos cada vez más a una simbiosis entre humanos y tecnología.