Mediante el uso de películas de silicona inteligentes, Investigadores de la Universidad de Saarland han creado un guante capaz de interactuar como interfaz o dispositivo en aplicaciones para la industria 4.0 o el Metaverso. Se trata de una película flexible ultrafina que puede actuar como sensor para tecnologías innovadoras. Integrada dentro de un guante, la nueva película sensorial puede comunicar la posición actual de la mano y los dedos del usuario. Al establecer una conexión directa entre los mundos de trabajo virtual y real, el hombre y la máquina pueden, literalmente, trabajar de la mano.
Un guante inteligente conectado al sistema informático
Supongamos que un operario de montaje descubre que ha utilizado el componente equivocado y ahora tiene que desmontar todo lo que había montado previamente. Esto toma tiempo y resulta en retrasos en la producción. Ojalá la computadora hubiera podido señalar el error mientras el operador tomaba el componente del contenedor de almacenamiento. Pero la computadora desconocía por completo el error. Ahora, gracias a un guante inteligente desarrollado por un equipo de ingenieros dirigido por Stefan Seelecke en la Universidad de Saarland, esta información puede estar disponible para el sistema informático.
En combinación con las gafas inteligentes, el guante puede brindar asistencia personalizada a los trabajadores de la línea de ensamblaje o a los técnicos de servicio cuyo trabajo es ensamblar o reparar dispositivos o sistemas complejos, evitando así errores potencialmente costosos.
Un material ultraligero e inteligente
Los investigadores han tomado una película ultraligera y altamente flexible hecha de un polímero elástico y la han convertido en un órgano sensorial adaptable para una variedad de aplicaciones técnicas. Al revestir un guante con la película de polímero, pueden crear una interfaz hombre-máquina sin necesidad de sensores pesados o cámaras; todo se hace con una película de plástico ultradelgada que el usuario no siente y que no lo restringe cuando lo lleva. fuera de su trabajo.
“La película que usamos se conoce como elastómero dieléctrico. Y el guante funciona esencialmente como un sensor flexible”, explica el profesor Stefan Seelecke, que dirige equipos de investigación en el Laboratorio de Sistemas de Materiales Inteligentes de la Universidad de Saarland y en ZeMA (Centro de Mecatrónica y Tecnología de Automatización) en Saarbrücken.
Se imprime un material eléctricamente conductor en ambos lados de la película de silicona. Cuando se aplica un voltaje a la película, las fuerzas de atracción electrostáticas resultantes hacen que la película se comprima, extendiendo la película lateralmente y aumentando así su área de superficie, lo que a su vez altera la capacitancia eléctrica de la película. Esta propiedad transforma efectivamente la película en un sensor. «Podemos asignar un valor de capacitancia eléctrica preciso a cualquier posición particular de la película», explica Steffen Hau, un ingeniero de doctorado que trabaja en el equipo de Seelecke.
Los ingenieros saben en todo momento cómo un dedo estira, tira o comprime la película del guante inteligente
Usando algoritmos, el equipo puede calcular estas secuencias de movimiento en una unidad de control y luego procesar los resultados con una computadora. Para la próxima etapa del proceso de desarrollo, los investigadores quieren permitir que el guante se comunique directamente con el usuario, por medio de señales táctiles, como pulsos o vibraciones, que serían detectadas por los dedos del usuario.
“Entonces, la computadora podría enviar, por ejemplo, una señal pulsada a las yemas de los dedos del operador para decirles ‘Ha tomado el componente equivocado’, o una señal vibratoria para confirmar ‘Ese es el componente correcto’, explica Steffen Hau.
La delgada película de silicona no es solo un sensor, también se puede hacer que emita pulsos o vibre a pedido o que tome cualquier forma requerida. Los investigadores pueden controlar con precisión su película de silicona y pueden variar continuamente la frecuencia de su movimiento según sea necesario, desde vibraciones de alta frecuencia hasta un movimiento lento de pulsación o flexión. Esta película de alta capacidad de respuesta podría usarse en el futuro para evitar que los operadores de ensamblaje o los técnicos escojan el componente incorrecto y clasifiquen los contenedores.
Fuente: Universidad de Saarland
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