Se dobla, se retuerce y lo registra en 3D: la lámina flexible del MIT

Una lámina con sensor de forma desarrollada por ingenieros del MIT puede reconstruir en 3D cómo se dobla y se retuerce, casi en tiempo real. El diseño integra fibras ópticas blandas en una superficie de silicón elástico. Así, el equipo puede registrar cómo cambia la forma de toda la lámina conforme se mueve.

Cómo el sensor de forma lee el movimiento a través de la luz

Cuando el material cambia de forma, también cambia la cantidad de luz que atraviesa las fibras. Cada fibra tiene un LED en un extremo y un detector en el otro. El equipo dejó un lado del núcleo más rugoso que el otro, de modo que la señal cambia según la dirección en la que se dobla la fibra. Esa diferencia le permite al algoritmo distinguir un doblez hacia un lado de uno hacia el lado contrario.

Los investigadores simularon varias distribuciones de fibras. La que mejor reprodujo las deformaciones en esas simulaciones fue una disposición en zigzag. Con ese patrón fabricaron el prototipo y lo colocaron sobre moldes impresos en 3D para comparar la superficie física con la reconstrucción. En esas pruebas, el error fue de menos de 4 milímetros, según Qifan Yu, uno de los autores.

El estudio publicado en Advanced Intelligent Systems también mostró que las fibras restantes podían reconstruir la forma general de la lámina cuando algunas se cortaban o desconectaban.

De medir un brazo a mover un personaje

Yu, Nina Cao y Kaitlyn Becker plantean que una versión de la lámina podría envolver el brazo o la pierna de un paciente. En sesiones de rehabilitación, una prenda así permitiría registrar hasta dónde se mueve una extremidad y comparar ese rango entre citas. El equipo también contempla usar los gestos de quien la lleve para controlar un robot a distancia o un personaje de videojuego en un entorno digital.

Por ahora, el prototipo recoge sus mediciones con una tarjeta electrónica externa. El equipo quiere adelgazar las fibras, que hoy miden un milímetro de grosor, para integrar más en una misma prenda y captar movimientos más finos. Su utilidad en fisioterapia sigue por demostrarse fuera del laboratorio.