Sensores táctiles para controlar objetos de cualquier forma

A día de hoy no nos sorprende controlar un dispositivo mediante una pantalla táctil, ya sea el cajero automático del banco, un smartphone o un sistema de control domótico; en definitiva, sistemas que utilizan como base interfaces basados en sensores capacitivos. Investigadores de la Universidad de Munich y el Instituto Hasso Plattner quieren dar un paso más y aplicar este tipo de sensores a objetos de la vida cotidiana para que el usuario pueda ejercer control sobre éstos, simplemente, tocándolos y con tal fin han desarrollado unos sensores bastante versátiles que podrían aplicarse a múltiples campos, incluso a la ropa.

Imaginemos por un momento que vamos caminando por la calle escuchando música con nuestros auriculares y, de repente, nos encontramos con alguien. Lo normal sería quitarnos los auriculares o sacar nuestro reproductor de música del bolsillo y bajar el volumen, pues bien, según Patrick Baudisch, profesor de ciencias de la computación en el Instituto Hasso Plattner, y Rafael Wimmer, un estudiante doctorado de la Universidad de Munich, podríamostener una tercera opción que sería la de pasar nuestros dedos por el cable y, así, bajar el volumen de la música.

Estos investigadores han estado trabajando en unos sensores táctiles muy simples que se basan en el Reflectómetro en el Dominio del Tiempo (Time Domain Reflectometry o TDT), una medida del eco recibido en una señal eléctrica cuando se envía a través de un material y que se basa en la reflexión que sufre una onda cuando se encuentra ante un cambio de medio. Este principio, que se lleva usando desde los años 60, se utiliza mucho para analizar el estado de las fibras ópticas (mediante el OTDR) en el que, gracias a la diferencia de tiempo existente entre que se envía la señal y se recibe el rebote, se puede calcular el punto exacto en el que el medio de transmisión ha sufrido una alteración o deterioro.

¿Y cómo han trasladado esta técnica de medida al desarrollo de sensores? Wimmer utilizó dos tiras de cobre que depositó sobre un trozo de papel y, gracias a unas pinzas, conectó un generador de impulsos y un detector. Comenzó a lanzar impulsos eléctricos de unos picosegundos de duración y si comenzaba a pasar el dedo por las tiras metálicas, o tocaba los cables, parte de la señal eléctrica se reflejaba y el detector era capaz de captarlo. Conectando el detector a un sistema de adquisición de datos, el software era capaz de calcular la posición en la que se había producido la perturbación del sistema.

Aunque a primera vista el sistema es muy rudimentario, Wimmer ve posible la integración del sistema de cálculo en un chip que sería capaz de detectar el punto exacto en el que se produjo la perturbación y, por tanto, daría pie a un sistema autónomo. La simpleza del modelo del sensor, un par de tiras de cobre en paralelo, hace que la fabricación sea extremadamente barata puesto que existen rotuladores de tinta conductora y, frente a la pantalla táctil de unsmartphone, hay un gran salto en término de costes y en complejidad. Si de una pantalla táctil sale un conjunto más o menos elevado de conexiones que se envían a un sistema de procesamiento, la aplicación del TDR simplifica mucho las cosas.

Es decir, gracias a este enfoque, el interfaz táctil se traduciría a una lámina delgada que contendría un par de tiras de cobre cuya deformación provocaría que la señal se refleje y, gracias a su detección mediante el TDR, localizar la posición.

Los investigadores ya están pensando en sus aplicaciones para todo tipo de escenarios puesto que, gracias a su simplicidad, pueden añadir esta capacidad táctil a cualquier dispositivo: detectar patrones de agarre en una guitarra, simplificar la fabricación de teclados electrónicos o, incluso, su inclusión en tejidos para crear ropas inteligentes.

Fuente

 

Acerca de A. Arrieta

Físico egresado de la Universidad de Córdoba con sede en la Ciudad de Montería. Magister en Física de la Universidad Nacional de Colombia con sede en la ciudad de Medellín. Docente del Instituto Tecnológico Metropolitano (ITM) y docente adscrito a la Secretaría de Educación de Medellín. "Amarrar el conocimiento no te hace más sabio, en cambio compartirlo te hace más útil a la sociedad, trascender y no morir para siempre"
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