Más allá de la vibración: una nueva tecnología háptica imita la complejidad del tacto humano
El futuro del tacto está aquí: un innovador actuador permite sentir texturas, presiones y movimientos en la realidad virtual como nunca antes. Esta tecnología podría transformar desde las compras online hasta la rehabilitación médica.
Por Enrique Coperías
Con total libertad de movimiento, el nuevo dispositivo puede generar una variedad de sensaciones, como tracción, estiramiento, deslizamiento, vibraciones, presión y torsión. Cortesía: John A. Rogers / Northwestern University
Cuando hablamos de retroalimentación háptica, la mayoría de las tecnologías actuales apenas pasan de simples vibraciones. Pero nuestra piel, altamente sofisticada, está repleta de diminutos sensores, llamados mecanorreceptores, capaces de percibir presión (discos de Merkel), vibración (corpúsculos de Meissner y de Pacini), estiramiento (corpúsculos de Ruffini) y mucho más.
Ahora, ingenieros de la Universidad del Noroeste, en Estados Unidos, han desarrollado una tecnología revolucionaria que puede recrear esas complejas sensaciones mediante movimientos precisos sobre la piel. Los prmenores del desarrollo aparecen recogidos en la prestigiosa revista Science.
Este nuevo dispositivo háptico, compacto, ligero e inalámbrico, se coloca directamente sobre la piel y aplica fuerzas en cualquier dirección para generar una amplia gama de sensaciones táctiles, desde vibraciones y presión hasta deslizamiento, torsión y estiramiento. Incluso puede combinar distintos tipos de estímulos y modificar su velocidad para simular un tacto más realista y matizado.
Conexión a realidad virtual y móviles
Funciona con una pequeña batería recargable y se conecta por Bluetooth a dispositivos como cascos de realidad virtual y teléfonos inteligentes. Gracias a su tamaño reducido y alta eficiencia, puede integrarse fácilmente en distintas partes del cuerpo, usarse en conjunto con otros actuadores o formar parte de sistemas de tecnología portátil.
Recordemos que un actuador es un dispositivo que transforma energía (eléctrica, neumática, hidráulica, etc.) en movimiento o fuerza. En otras palabras, es el componente que actúa para generar un efecto físico en un sistema.
Los investigadores creen que su innovación podrá mejorar las experiencias inmersivas, asistir a personas con discapacidad visual en la navegación, reproducir texturas reales en pantallas táctiles para compras online, proporcionar retroalimentación sensorial en consultas médicas remotas e incluso permitir que personas con discapacidad auditiva puedan sentir la música.
El dispositivo háptico comprende un pequeño imán, bobinas de cobre, un acelerómetro, una pequeña batería recargable y capacidades Bluetooth. Cortesía: John A. Rogers / Northwestern University
Un sistema capaz de empujar, torcer o deslizar
«Casi todos los actuadores hápticos —un dispositivo que genera sensaciones táctiles en el usuario, simulando el sentido del tacto— solo pinchan la piel —dice John A. Rogers, que ha liderado el diseño del dispositivo, en un comunicado de la Universidad del Noroeste. Y añade—: Pero la piel puede sentir estímulos mucho más complejos. Queríamos un sistema capaz de empujar, torcer, deslizar, no solo pinchar. Creamos un actuador que puede aplicar fuerzas en cualquier dirección y en cualquier combinación, lo que nos da un control total del tacto programable».
Rogers, pionero en bioelectrónica y profesor en la Universidad Northwestern, ha codirigido el estudio junto con Yonggang Huang, profesor de Ingeniería mecánica y Ambiental, y ambos han colaborado con los investigadores Kyoung-Ho Ha, Jaeyoung Yoo y Shupeng Li, todos ellos del Querrey-Simpson Institute for Bioelectronics, en la Universidad del Noroeste.
El proyecto se basa en investigaciones anteriores de los mismos laboratorios, donde ya habían creado una matriz de actuadores vibratorios programables para simular el tacto.
El gran reto de la tecnología háptica
En la última década, la tecnología visual y auditiva ha avanzado a pasos agigantados: realidad virtual, sonido envolvente, alta definición. Sin embargo, la tecnología táctil sigue limitada a simples zumbidos. Esta brecha tecnológica se debe a la extrema complejidad del tacto humano.
La piel humana contiene múltiples tipos de mecanorreceptores, cada uno especializado en detectar distintos estímulos. Están ubicados a diferentes profundidades y su activación genera señales que el cerebro traduce como sensaciones táctiles.
Simular ese nivel de detalle requiere controlar con precisión el tipo, intensidad y duración del estímulo. Hasta ahora, esto ha sido un enorme desafío técnico.
«La tecnología háptica ha quedado rezagada frente al vídeo y el audio, porque la mecánica de la piel es muy compleja —insiste J. Edward Colgate, experto en háptica y coautor del estudio. Y continúa—: La piel puede ser pinchada o estirada lateralmente, y estas acciones pueden ocurrir a distintas velocidades y en patrones muy diversos»
El primer actuador con libertad total de movimiento (FOM)
Para enfrentar este desafío, el equipo creó un actuador háptico único con libertad total de movimiento. A diferencia de otros dispositivos que solo vibran o pinchan, este puede empujar, tirar, torcer y deslizar en múltiples direcciones. Así, activa diferentes mecanorreceptores de forma individual o conjunta.
“Se trata de un gran paso hacia la reproducción realista del tacto humano” —afirma Colgate. Y añade—: Este actuador FOM es pequeño, compacto y versátil. Puede crear una enorme variedad de sensaciones táctiles, operar lenta o rápidamente, y formar parte de matrices para simular texturas más compleja».
Con apenas unos milímetros de tamaño, el actuador contiene un pequeño imán y bobinas dispuestas en forma de nido. Cuando fluye electricidad, se genera un campo magnético que empuja o tira del imán en distintas direcciones, reproduciendo sensaciones como pellizcos, estiramientos o presiones.
«Tener un diseño compacto y una fuerza efectiva es clave —destaca Huang—. Desarrollamos modelos computacionales y analíticos para maximizar el rendimiento de cada modo de estimulación y reducir interferencias no deseadas».
Pequeños y eficientes, los dispositivos pueden colocarse en cualquier parte del cuerpo, combinarse con otros actuadores en matrices o integrarse en la electrónica portátil actual. Cortesía: John A. Rogers / Northwestern University
Integración con el mundo real y virtual
El dispositivo también incorpora un acelerómetro, que mide su orientación y movimiento en el espacio. Esto permite adaptar la retroalimentación táctil al contexto del usuario. Por ejemplo, si el dispositivo está en una mano, puede detectar si la palma está hacia arriba o hacia abajo, o si el usuario se está moviendo.
«Esto resulta especialmente útil al simular texturas —explica Rogers. Y continúa—: Por ejemplo, al deslizar el dedo sobre seda, hay menos fricción que sobre pana o arpillera. Podrías comprar telas online y realmente sentir la textura en la pantalla».
Más allá de simular el tacto, el sistema también puede codificar información sensorial compleja. En una demostración, los investigadores transformaron los sonidos de una canción en patrones táctiles: variando la dirección, ritmo e intensidad de las vibraciones, los usuarios podían distinguir instrumentos a través de la piel.
«Convertimos cada detalle de la música en sensaciones hápticas, sin perder la riqueza de información —dice Rogers. Y concluye—: Esto abre la puerta a usar el tacto como canal sensorial adicional. Nuestro sistema puede ayudar a cerrar la brecha entre lo digital y lo físico. Con un verdadero sentido del tacto, las experiencias virtuales pueden sentirse mucho más naturales y envolventes». ▪️
Información facilitada por la Universidad del Noroeste
Fuente: Kyoung-Ho Ha et al. Full freedom-of-motion actuators as advanced haptic interfaces. Science (2025). DOI: 10.1126/science.adt2481
