Dispositivos de interface homem-máquina vestíveis, IHMs, podem ser usados ​​para controlar máquinas, computadores, tocadores de música e outros sistemas. Um desafio para IHMs convencionais é a presença de suor na pele humana.
Em Revisões de Física Aplicada , cientistas da UCLA descrevem o desenvolvimento de um tipo de HMI que é elástico, barato e à prova d'água. O dispositivo é baseado em uma matriz de sensores magnetoelásticos macios que converte a pressão mecânica da pressão de um dedo em um sinal elétrico.

O dispositivo envolve dois componentes principais. O primeiro componente é uma camada que traduz o movimento mecânico em uma resposta magnética. Consiste em um conjunto de microímãs em uma matriz de silicone porosa que pode converter a pressão suave da ponta do dedo em uma variação do campo magnético.

O segundo componente é uma camada de indução magnética que consiste em bobinas de metal líquido padronizadas. Essas bobinas respondem às mudanças do campo magnético e geram eletricidade através do fenômeno da indução eletromagnética.

“Devido à flexibilidade e durabilidade do material, o conjunto de sensores magnetoelásticos pode gerar energia estável sob deformações, como rolar, dobrar e esticar”, disse o autor Jun Chen, da UCLA. “Devido a esses recursos atraentes, o dispositivo pode ser adotado para HMI alimentada pelo corpo humano, transformando as atividades biomecânicas humanas em sinais elétricos”.

A energia necessária para operar a IHM vem dos movimentos do usuário. Isso significa que não são necessárias baterias ou outros componentes de energia externos, tornando a HMI mais ecológica e sustentável.

O dispositivo foi testado em uma variedade de situações do mundo real, inclusive na presença de um jato de água, como pode existir no chuveiro, em uma tempestade ou durante uma atividade atlética vigorosa. O dispositivo funcionou bem quando molhado, pois o campo magnético não foi muito afetado pela presença de água.

Os pesquisadores estudaram uma série de técnicas de fabricação e montagem para otimizar a conversão de energia biomecânica em elétrica do dispositivo. Eles descobriram que poderiam alcançar um equilíbrio entre desempenho e flexibilidade controlando a espessura do filme flexível e a concentração das partículas magnéticas.

Para testar seu sistema, os pesquisadores realizaram uma série de experimentos em que um sujeito aplicou toques com os dedos para desligar e ligar uma lâmpada e controlar um tocador de música.

“Nosso conjunto de sensores magnetoelásticos não apenas funciona sem fio como os botões liga e desliga de uma lâmpada, mas também controla os recursos de comando de um player de música, representando as ações de reprodução, pausa, próximo e anterior”, disse Chen.

Esses testes prometem novas aplicações para IHMs versáteis e resistentes à água que podem ser usadas para controlar vários tipos de dispositivos inteligentes.

O artigo é intitulado "Uma matriz de sensores magnetoelásticos programáveis ​​para interface homem-máquina auto-alimentada". + Explorar mais

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