La piel humana es un órgano multifuncional con propiedades únicas. Permite interactuar con el entorno físico externo a través de numerosos receptores interconectados con el sistema nervioso. Los científicos han tratado de transferir estas características a la piel artificial durante mucho tiempo, con el objetivo de aplicaciones robóticas.
El funcionamiento de los sistemas robóticos depende en gran medida de las funcionalidades de detección de campos magnéticos y electrónicos necesarios para el posicionamiento y la orientación en el espacio.
Sin embargo, para replicar de cerca la piel natural, es necesario interconectar una gran cantidad de sensores individuales. Esta tarea desafiante se convirtió en un obstáculo importante para realizar la piel electrónica.
El funcionamiento de los sistemas robóticos depende en gran medida de las funcionalidades de detección de campos magnéticos y electrónicos
En este sentido, las primeras demostraciones se basaron en una serie de sensores individuales dirigidos por separado, lo que inevitablemente resultó en una gran cantidad de conexiones electrónicas. Para reducir el cableado necesario, se tuvo que hacer un paso tecnológico importante. Es decir, los circuitos electrónicos complejos, como registros de desplazamiento, amplificadores, fuentes de corriente e interruptores, deben combinarse con sensores magnéticos individuales para lograr dispositivos totalmente integrados.
Ahora, investigadores de Dresden, Chemnitz y Osaka podrían superar este obstáculo en un sistema pionero de sensores magnéticos de matriz activa presentado en un artículo reciente de la revista Science Advances.
Para replicar de cerca la piel natural, es necesario interconectar una gran cantidad de sensores individuales
El sistema de sensores consta de una matriz de sensores magnéticos de 2 x 4, un registro de desplazamiento de arranque orgánico, necesario para controlar la matriz del sensor y amplificadores de señal orgánicos. La característica especial es que todos los componentes electrónicos están basados en transistores orgánicos de película delgada y están integrados en una sola plataforma.
Los investigadores demuestran que el sistema tiene una alta sensibilidad magnética y puede adquirir la distribución de campo magnético bidimensional en tiempo real. También es muy robusto contra la deformación mecánica, como doblarse, arrugarse o doblarse.
''Nuestras primeras funcionalidades magnéticas integradas demuestran que los sensores magnéticos flexibles de película delgada pueden integrarse dentro de complejos circuitos organicos'', señala Oliver G. Schmidt, director del Instituto Leibniz de Investigación de Materiales y Estado Sólido de Dresde.