Sensações táteis sem precedentes são obtidas com músculos artificiais

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/01/2025

Os dispositivos são compactos e confortáveis, e geram sensações táteis ricas e agradáveis.
[Imagem: Natalia Sanchez-Tamayo et al. - 10.1002/advs.202402461]

Eletrohidráulica cutânea

A pele humana consegue sentir uma grande variedade de sensações, de um toque suave a um baque brusco, de uma brisa ao tum-tum de um batimento cardíaco.

Em contraste, controles de jogos, relógios inteligentes e telefones celulares geralmente produzem apenas vibrações para chamar a atenção do usuário. Infelizmente, esse tremor rápido e repentino parece diferente da maioria das interações de toque cotidianas, o que pode explicar porque eles assustam, rapidamente se tornando irritantes.

Natalia Sanchez-Tamayo e colegas do Instituto Max Planck de Sistemas Inteligentes, na Alemanha, acharam que dava para melhorar a tecnologia tão promissora da háptica, e então expandiram largamente as funções que podem ser geradas usando uma técnica que eles chamam de "eletrohidráulica cutânea", ou CUTE (CUTaneous Electrohydraulic).

São dispositivos vestíveis acionados eletricamente para produzir uma gama notável de sensações táteis, incluindo pressão na pele, toque lento e calmante e vibrações em uma ampla variedade de frequências, o que permite fugir da vibração constante e irritante dos celulares.

Essa nova abordagem para um feedback tátil vestível oferece um controle sem precedentes sobre as sensações táteis que podem ser apresentadas aos usuários.

"Nossos dispositivos CUTE demonstram a viabilidade de criar sistemas leves vestíveis que fornecem comunicação tátil agradável e expressiva. Desenvolvimentos futuros poderão ver essa tecnologia aplicada a áreas maiores do corpo, produzindo sensações mais complexas e até mesmo estudando a percepção humana de sinais hápticos que antes eram difíceis de criar," disse Natalia.

Esquema de funcionamento dos dispositivos geradores de sensações táteis.
[Imagem: Natalia Sanchez-Tamayo et al. - 10.1002/advs.202402461]

Háptica com músculos artificiais

Os dispositivos hápticos se baseiam em uma categoria especial de músculos artificiais conhecidos como hasel, sigla em inglês para "[músculos artificiais] eletrostáticos autocurativos amplificados hidraulicamente".

Quando uma tensão elétrica é aplicada, esses atuadores macios, localizados no centro do dispositivo háptico, expandem-se proporcionalmente à voltagem. Essa expansão permite que o dispositivo faça e interrompa o contato com a pele, como uma pessoa estendendo a mão para tocar outra.

Ajustar a voltagem ao longo do tempo permite que o feedback tátil seja livremente personalizado para fornecer vários tipos de sensações de toque, de acordo com a experiência tátil desejada.

Os dispositivos ficam compactos, silenciosos, seguros e são energeticamente eficientes, permanecendo frios durante toda a operação, ao contrário de outros tipos de músculos artificiais.

Aplicações potenciais da nova tecnologia háptica.
[Imagem: Natalia Sanchez-Tamayo et al. - 10.1002/advs.202402461]

Háptica agradável

As sensações táteis criadas pelo dispositivo podem comunicar diversas sensações, de calmantes a excitantes, como carícias ou cócegas, bem como a sensação de um batimento cardíaco e até mesmo um motor ligando e desligando.

Notavelmente, os usuários perceberam quase todas as suas informações táteis como agradáveis: A única sensação que eles não acharam agradável foi uma vibração contínua de alta frequência, como aquelas produzidas por muitos dos dispositivos de consumo de hoje, como as vibrações de um celular.

Além disso, os usuários conseguiram identificar diversos sinais cutâneos com precisão quase perfeita, destacando outra vantagem dos dispositivos em relação aos atuadores eletromagnéticos disponíveis hoje.

A equipe vislumbra seus dispositivos CUTE sendo aplicados em tecnologias assistivas vestíveis para orientação, criação de sensações táteis para aprimorar a realidade aumentada ou a realidade virtual e como complemento de feedback de áudio e visual em cenários barulhentos ou visualmente exigentes.

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