As pessoas contam com um sentido de toque altamente sintonizado para manipular objetos, mas lesões na pele e o simples ato de usar luvas podem prejudicar essa habilidade. Cirurgiões, por exemplo, descobriram que as luvas diminuem sua capacidade de manipular tecidos moles. Os astronautas também são prejudicados por trajes espaciais pesados ​​e têm dificuldade em trabalhar com o equipamento usando luvas pesadas.

Na edição desta semana de Avaliações de Física Aplicada cientistas relatam o desenvolvimento de um novo sistema de aprimoramento tátil baseado em um sensor altamente sensível. O sensor tem sensibilidade notável, permitindo que o usuário detecte o toque leve de uma pena, o toque de uma pétala de flor, gotas de água caindo em um dedo e até mesmo um fio pequeno demais para ser visto.

O sensor baseado em crack usado neste dispositivo foi inspirado no órgão de fenda de uma aranha, uma ideia proposta pela primeira vez por outros pesquisadores. Esse padrão de rachaduras no exoesqueleto permite que a aranha detecte pequenos movimentos. Do mesmo jeito, o sensor de deformação ultrafino à base de fissura, ou UCSS, usa rachaduras formadas em uma fina camada de prata eletricamente condutora.

O UCSS é fabricado com várias camadas de filme de polímero flexível revestido de prata. Todo o sistema é coberto e esticado sobre uma superfície curva, fazendo a prata rachar, e gerar canais paralelos que conduzem eletricidade e são sensíveis ao movimento.

Os investigadores encontraram camadas mais finas de ambos os sensores de filme flexível e prata com maior sensibilidade, enquanto os mais grossos exibiram uma faixa de detecção maior. Para alcançar um equilíbrio entre esses dois efeitos, UCSSs com camadas de polímero de 15 mícrons de espessura e camadas de prata de 37 nanômetros de espessura foram a melhor escolha.

Os pesquisadores também projetaram um sistema de aprimoramento tátil com auxílio visual, VATES, conectando um ou mais UCSSs a uma unidade de aquisição de sinal e dispositivo de leitura visual. Eles anexaram UCSSs às luvas, nas pontas dos dedos ou nas costas da mão, produzindo um tipo de pele eletrônica, ou e-skin. Pequenos movimentos, tão pequeno quanto o pulso de uma pessoa movendo a ponta de um dedo, poderia ser monitorado.

Os pesquisadores sugerem que os UCSSs podem ser usados ​​de várias maneiras:como bigodes eletrônicos altamente sensíveis, que pode ser usado para mapear padrões de fluxo de vento; como sensores vestíveis para detecção de batimento cardíaco e pulso; ou como sensores em próteses para melhorar o sentido do tato.

Eles também demonstraram seu uso quando aplicados em várias partes do corpo. UCSSs foram capazes de detectar movimento devido ao sorriso, carrancudo e piscando os olhos.

O co-autor Caofeng Pan disse:"Esses resultados demonstram as amplas aplicações de nosso sensor de deformação ultrafino em interfaces e-skin e homem-máquina."