Este dedo biónico utiliza el tacto para «ver» en el tejido humano, la electrónica.

Agrandar / Los científicos han construido un dedo biónico inteligente que imita el mecanismo de percepción táctil de un dedo humano.Y. Li et al., 2023 La yema del dedo humano es un instrumento muy sensible para percibir objetos en nuestro entorno a través del tacto. Un equipo de científicos chinos ha imitado el mecanismo de percepción subyacente para crear un dedo biónico con un sistema de retroalimentación táctil integrado que puede empujar objetos complejos para mapear detalles debajo de la capa superficial, según un artículo reciente en la revista Cell Reports Physical Science. «Nos inspiramos en los dedos humanos, que tienen la percepción táctil más sensible que conocemos», dijo el coautor Jianyi Luo de la Universidad de Wuyi. “Por ejemplo, cuando tocamos nuestro propio cuerpo con los dedos, podemos sentir no solo la textura de nuestra piel, sino también el contorno del hueso subyacente. Esta tecnología táctil abre una vía no óptica para las pruebas no destructivas del cuerpo humano, y la electrónica flexible no puede capturar información subterránea sobre estos materiales. Esto generalmente requiere tecnologías ópticas como tomografías computarizadas, tomografías PET, tomografía ultrasónica (que escanea el exterior de un material para reconstruir una imagen de su estructura interna) o resonancias magnéticas. , para medir el perfil y el acabado superficial de las superficies, pero solo funciona sobre materiales transparentes: cuando tocamos algo con los dedos, la piel sufre deformaciones mecánicas como compresión o estiramiento, lo que hace que los mecanorreceptores emitan impulsos eléctricos que pasan por el sistema nervioso central. migran a la corteza somatosensorial del cerebro. El cerebro integra estos impulsos eléctricos para identificar las características del objeto que estamos tocando. Esta retroalimentación táctil nos permite discernir la forma, la textura de la superficie y la rigidez o la suavidad de un material. El dedo biónico representa una letra A rígida cubierta con silicona suave. Crédito de la imagen: Y. Li et al., 2023 El dedo biónico imagina una letra A rígida cubierta con silicona blanda. Crédito de la foto: Y. Li et al., 2023 El dedo biónico inteligente imita este sistema de retroalimentación. Un cilindro de metal montado en la parte superior del dedo sirve como punta de contacto, mientras que las barras de fibra de carbono sirven como mecanorreceptores táctiles (la unidad sensorial). Estos están conectados a un módulo de procesamiento de señales. El dedo «escanea» la superficie del objetivo aplicando presión periódicamente, similar a un pinchazo o jab. Esto comprime las fibras de carbono, y cuánto se comprime el material proporciona una indicación de su rigidez o suavidad relativa. Esta información, junto con la ubicación donde se registró en la superficie, se envía luego a una computadora, que traduce los datos en un mapa 3D. Los autores ponen a prueba su dedo biónico en varios objetos complejos. Por ejemplo, probaron la capacidad del dedo para reconocer y mapear una letra rígida «A» justo debajo de una capa de silicona suave (ver video arriba) junto con otras formas abstractas. Los dedos incluso podrían notar la diferencia entre los materiales internos rígidos y blandos y el revestimiento de silicona exterior suave. También crearon un modelo físico de tejido humano impreso en 3D hecho de tres capas de polímero duro (para el «esqueleto») y una capa exterior de silicona suave (para los «músculos»). El dedo biónico escaneó y reprodujo con éxito un perfil 3D de la estructura del tejido del modelo, incluida la ubicación de un «vaso sanguíneo» ubicado debajo de la «capa muscular». Finalmente, los autores probaron el dedo biónico en un dispositivo electrónico defectuoso y mapearon con éxito los componentes internos. El dedo pudo ubicar dónde se había roto el circuito e identificar un agujero que se había perforado incorrectamente sin atravesar la piel circundante. «A continuación, queremos desarrollar la capacidad de detección omnidireccional del dedo biónico con diferentes materiales de superficie», dijo Luo. DOI: Cell Reports Physical Science, 2023. 10.1016/j.xcrp.2023.101257 (Acerca de los DOI).