Matriz de transistores de nanocables es tan sensible al tacto como la piel humana

Aseguran que esta tecnología táctil ofrece mayor sensibilidad y resolución que las actuales técnicas disponibles en el mercado. Su sensibilidad, sostienen, sería comparable a la de la yemas dactilares de los seres humanos

A la hora de lograr que los robots imiten las capacidades humanas, uno de los grandes obstáculos es conseguir que estas máquinas puedan tener sensibilidad. Ahora un equipo de investigadores chinos y estadounidenses ha dado un prometedor paso desarrollando una tecnología que permitirá dotar a los robots de una suerte de piel artificial.

Según explican en un artículo publicado en la edición online de la revista Science, los investigadores han fabricado una especie de lámina electrónica flexible y transparente capaz de convertir directamente el movimiento mecánico en señales que se controlan electrónicamente. Para fabricar estos dispositivos han utilizado, entre otros materiales, nanocables de óxido de zinc.

Aseguran que esta tecnología táctil ofrece mayor sensibilidad y resolución que las actuales técnicas disponibles en el mercado. Su sensibilidad, sostienen, sería comparable a la de la yemas dactilares de los seres humanos. Asimismo, afirman, este sistema permitirá que los humanos puedan interactuar de nuevas maneras con los dispositivos electrónicos.

«Cualquier movimiento mecánico, como el movimiento de un brazo o de los dedos de un robot, pueden ser convertidos en señales de control», explica Zhong Lin Wang, profesor del Instituto de Tecnología de Georgia (EEUU). El científico considera que esta tecnología «podría hacer que la piel artificial fuera ‘más inteligente’ y parecida a la piel humana. Permitiría que sintiera actividad en su superficie», resume en una nota de prensa difundida por su centro investigador.

Efecto piezoeléctrico

Su técnica, explican sólo funciona con materiales que tengan tanto propiedades de semiconductor como piezoeléctricas. Estas propiedades se han observado en nanotubos y en finas películas creadas a partir de materiales como el óxido de zinc, el nitruro de galio y el sulfuro de cadmio.

El denominado efecto piezoeléctrico (del término griego ‘piezein’, ‘presionar’) es un fenómeno físico que presentan algunos materiales al generar carga eléctrica cuando se les aplica presión mecánica. Cuando se comprime el material, los átomos cargados se desplazan, provocando la polarización eléctrica. Es decir, convierten en voltaje un movimiento mecánico (una deformación).

Los transistores piezoeléctricos con los que se han construido estas láminas se fabricaron uniendo ramilletes de nanocables. Cada uno tenía 1.500 nanocables individuales (con un diámetro de entre 500 y 600 nanómetros). Estas piezas se disponen entre dos capas de electrodos fabricados con óxido de estaño e indio, como si fuera un sandwich. También se colocan finas capa de oro entre estos elementos. Finalmente, se envuelve el dispositivo con una delgada capa de un polímero (Parylene) que actúa como una barrera para protegerlo de la humedad y la corrosión.

Durante los tres años que ha durado la investigación, los científicos fabricaron cientos de dispositivos. Para probar su resistencia, los introdujeron 24 horas en agua salina y destilada, después de la cuales, aseguran, seguían funcionando.

La investigación está subvencionada por DARPA, la agencia de proyectos de investigación de Defensa de EEUU. Esta agencia estatal financia numerosos programas de robótica de cara a su incorporación en misiones militares. También han aportado dinero la Fundación Nacional de Ciencia de EEUU (NSF), el Ejército del Aire (USAF) y el Departamento de Energía de EEUU (DOE). La contribución económica de China ha sido aportada a través del Programa de Innovación en el Conocimiento de la Academia de Ciencias de China.

Artículo original: Taxel-Addressable Matrix of Vertical-Nanowire Piezotronic Transistors for Active/Adaptive Tactile Imaging

Fuente: El Mundo y Physics World. Aportado por Eduardo J. Carletti

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