Las tecnologías convencionales para la realidad virtual y aumentada permiten simular experiencias interactivas a través de estimulaciones visuales y auditivas. Una tecnología que añada sensaciones táctiles podría ser utilizada en áreas que van desde los juegos hasta la retroalimentación protésica.
Los sentidos humanos comúnmente conocidos son la vista, gusto, olfato, audición y tacto, y otros menos conocidos como la sed, el hambre y el equilibrio. Nuestros sentidos funcionan gracias a la deteccion de estimulos por los receptores sensoriales que los codifican en señales eléctricas que se mueven a lo largo de las vías neurales a partes específicas del cerebro para más tarde ser decodificadas en información útil. Todo este proceso es muy complejo. Por ejemplo, el sentido del tacto es un conjunto de varias sensaciones, que incluyen presión, dolor y temperatura, y los receptores del tacto son estimulados por una combinación de energía mecánica, química y térmica. Hasta ahora, ha sido un gran reto incorporar sensaciones táctiles a la realidad virtual y aumentada. Pero en un artículo de Nature, Yu et al. reportan una tecnología integrada en la piel que aplica presión, vibración o motricidad al usuario, permitiendo la comunicación entre el usuario y una máquina para la realidad virtua aumentada (Ver estudio).
En qué consiste esta innovadora tecnología
La tecnología usada por los creadores, consiste en una fina hoja electronica que se adhiere a la piel y se adapta a la forma del cuerpo, de una manera conveniente, no invasiva y reversible. Esta lamina contine un conjunto de accionadores que producen vibraciones mediante la energía eléctrica. Cada activador consta de dos partes, una bobina de alambre de cobre y un imán permanente montado sobre un polímero. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de la bobina, el imán vibra a la misma frecuencia que la corriente.
Cada accionador tiene una masa de sólo 1,4 gramos y un tamaño milimétrico (12-18 mm de diámetro y 2,5 mm de espesor). Dado que la piel humana tiene la capacidad de detectar patrones de contacto a escala submilimétrica, sería factible la reducción en tamaño de los accionadores. Los creadores piensan que en un futuro su tamaño podría miniaturizarse en un factor de diez en el diámetro y tres en el espesor.
Una característica clave del dispositivo de Yu y sus colegas es que sus conjuntos de accionadores son alimentados y controlados de forma inalámbrica. Por lo tanto, es menos engorroso que las plataformas portátiles que requieren cables de conexión o baterías internas. El sistema utiliza una antena primaria para la transmisión de potencia, algunas otras antenas para controlar y accionar los actuadores, y una antena intermedia para aumentar la potencia cosechada de la antena primaria. Yu et al. encontraron que la inclusión de la antena intermedia aumentaba la potencia recogida por un factor de aproximadamente tres. Los creadores llevaron a cabo simulaciones para confirmar que su dispositivo cumple con las directrices de la Comisión Federal de Comunicaciones de EE.UU. y la Administración Federal de Drogas con respecto a los niveles seguros de exposición a la radiación y absorción de tejidos.
Posibles aplicaciones de la tecnología
La distancia entre la fuente de alimentación y la plataforma debe ser inferior a un metro, lo que hace que la tecnología sea adecuada para determinadas aplicaciones en realidad virtual y aumentada. El dispositivo podría tener aplicaciones como sentir el tacto en conferencias familiares, por ejemplo una abuela con una nieta; sentir el tacto mediante una prótesis robótica en personas con amputación; o llevarlo a los videojuegos, para sentir los impactos de bala por ejemplo en un shooter.
Inconvenientes aún por solventar
La tecnología tiene algunas desventajas. Por ejemplo, cada activador es impulsado por una corriente de aproximadamente 5 miliamperios, que es relativamente alta en comparación con la que se encuentra en otros productos electrónicos digitales de consumo. Además, la energía perdida de los otros componentes como calor podría afectar el rendimiento del activador y causar calentamiento de la piel si la disipación del calor no se controla bien. Además, aunque un activador optimizado sólo requiere 1,75 miliwatts de potencia, el consumo total de energía de la tecnología sigue siendo un factor limitante clave para operar la plataforma de forma sostenible e inalámbrica para su uso práctico. La miniaturización de los activadores podría ser una forma viable de abordar estas cuestiones.
Esta tecnología está equipada con sensores integrados que detectan y codifican la fuerza, la duración y la ubicación del tacto, junto con el calor de la piel y la frecuencia cardíaca del emisor. A través de la comunicación inalámbrica y un circuito de control, estas señales son decodificadas para controlar que reproducen la sensación del abrazo para el receptor. Yu y sus colegas sugieren que la aplicación de sensaciones táctiles en la realidad virtual y aumentada apenas está comenzando, y que se puede esperar un progreso más emocionante en el futuro.