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Una interfaz humano-máquina que funciona bajo el agua, con energía autogenerada

Interfaz

Los dispositivos portátiles de interfaz humano-máquina (HMI), se pueden usar para controlar máquinas, ordenadores, dispositivos musicales y otros sistemas. Sin embargo, las HMI convencionales se enfrentan a la presencia de sudor en la piel humana.

Un equipo de científicos logró superar este obstáculo. Su desarrollo se puede observar en las imágenes adjuntas. En el panel izquierdo se aprecia matriz de sensores magnetoelásticos, que se adapta a la piel humana y puede funcionar incluso cuando se expone a líquidos. Es capaz de interactuar con los componentes de control de un altavoz de música: reproducir, pausar, siguiente y anterior. A la derecha, se puede observar que el conjunto de sensores magnetoelásticos, que por cierto funciona con su propia energía es enrollable y estirable. 

Ampliando las posibilidades de uso de las interfaces humano-máquina

En una investigación publicada en Applied Physics Reviews, un equipo de científicos de la Universidad de California en Los Ángeles, Estados Unidos (UCLA), describen el desarrollo de un tipo de interfaz que es extensible, económico y resistente al agua. Este dispositivo se basa en una matriz de sensores magnetoelásticos suaves, capaces de transformar la presión mecánica de la pulsación de un dedo en una señal eléctrica .

El dispositivo consta de dos componentes principales. El primer componente es una capa que traduce el movimiento mecánico en una respuesta magnética. Consiste en un conjunto de microimanes en una matriz de silicona porosa que puede convertir la suave presión de la yema del dedo en una variación del campo magnético. Gracias a esto, no se requieren baterías ni otros componentes de alimentación externos, pues toda la potencia requerida proviene de los movimientos de su usuario, lo que hace que esta alternativa sea más ecológica y sostenible.

El segundo componente es una capa de inducción magnética que consta de bobinas de metal líquido estampadas. Estas bobinas responden a los cambios del campo magnético y generan electricidad a través del fenómeno de la inducción electromagnética.

«Debido a la flexibilidad y durabilidad del material, la matriz de sensores magnetoelásticos puede generar energía estable bajo deformaciones, como rodar, doblar y estirar», dijo el autor principal del proyecto, Jun Chen, investigador de la UCLA. «Debido a estas características convincentes, el dispositivo se puede adoptar para HMI alimentado por el cuerpo humano al transformar las actividades biomecánicas humanas en señales eléctricas», agregó.

Durante el proceso de investigación de posibles técnicas de fabricación, ensamblaje y optimización del dispositivo, los investigadores descubrieron que podían lograr un equilibrio entre rendimiento y flexibilidad al controlar el grosor de la película flexible y la concentración de las partículas magnéticas.

El dispositivo se probó en una variedad de situaciones del mundo real, incluso en presencia de un rocío de agua, equivalente al de una ducha, una tormenta o durante una actividad atlética vigorosa. El dispositivo funcionó bien cuando estaba mojado, pues según los análisis realizados, el campo magnético del aparato no se vio muy afectado por la presencia de agua.

Para probar su sistema, los investigadores llevaron a cabo una serie de experimentos en los que un sujeto aplicó toques con los dedos para apagar y encender una lámpara y controlar un reproductor de música .

«Nuestra matriz de sensores magnetoelásticos no solo funciona de forma inalámbrica como los botones de encendido y apagado de una lámpara, sino que también controla las funciones de comando de un reproductor de música, que representan las acciones de reproducción, pausa, siguiente y anterior», dijo Chen.

La sofisticación y complejidad que se puede apreciar en soluciones surgidas desde proyectos de investigación de esta categoría, pueden interpretarse como un indicador de la dirección que está tomando la tecnología en cuestión. En este caso, los dispositivos wearables podrían verse favorecidos con una mayor versatilidad de uso, en caso de adoptar este mecanismo de control remoto.


La noticia Una interfaz humano-máquina que funciona bajo el agua, con energía autogenerada fue publicada originalmente en Wwwhatsnew.com por Nicolás Verdejo.

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