Un equipo de investigadores de Chemnitz y Dresde ha dado un gran paso adelante en el desarrollo de la piel electrónica sensible (e-skin) con pelos integrados.
Aunque normalmente es posible sentir el más leve roce de los pelos en el brazo y también asignar la dirección del tacto, aún no ha sido tecnológicamente posible detectar la dirección de las influencias táctiles en las superficies e-skin. Los campos de aplicación van desde los sustitutos de la piel y las aplicaciones como sensores médicos en el cuerpo hasta la piel artificial para máquinas similares a las humanas, como robots humanoides y androides.
Piel electrónica artificial (e-skin): Gracias al método del microorigami, muchos componentes microelectrónicos caben en un espacio muy reducido. (Fuente: TU Chemnitz)Un equipo de investigación dirigido por el Prof. Dr. Oliver G. Schmidt, Catedrático de Sistemas de Materiales en Nanoelectrónica y Director Científico del Centro de Materiales, Arquitecturas e Integración de Nanomembranas (MAIN) de la Universidad Tecnológica de Chemnitz, ha presentado ahora un método para desarrollar una unidad extremadamente sensible de sensores 3D magnéticos dependientes de la dirección que pueden integrarse en un sistema de piel electrónica. Los resultados se publican en el número actual de la prestigiosa revista Nature Communications.
El núcleo del sistema de sensores es un sensor magnetorresistivo anisotrópico (AMR). Un AMR puede utilizarse para determinar con precisión cambios en los campos magnéticos.
Para desarrollar su sistema de sensores altamente compacto, los investigadores utilizaron el llamado "método del microorigami". Este método se utiliza para desplegar automáticamente varios componentes del sensor AMR en un chip formando una estructura cúbica tridimensional capaz de resolver el campo vectorial magnético. Con el método del microorigami, muchos componentes microelectrónicos caben en un espacio muy reducido con geometrías que no pueden realizarse con los procesos convencionales de fabricación de microchips.
El equipo de investigación integró los sensores magnéticos de microorigami en una matriz electrónica activa con la que cada elemento sensor individual puede ser convenientemente direccionado y leído por circuitos electrónicos. El equipo de investigación también consiguió integrar los sensores de campo magnético 3D con finísimos pelos artificiales en una piel artificial. Cada pelo estaba equipado con una raíz magnética. La piel consiste en una matriz de polímero elástico en la que se han integrado componentes electrónicos y sensores. Es similar a la piel orgánica real, en la que están incrustados los nervios y las células sensoriales.
Publicación: C. Becker et al. A new dimension for magnetosensitive e-skins: active matrix integrated micro-origami sensor arrays. Nat. Comm. 13, 2121 (2022).
