Com els dits humans senten les molècules

2024 Autora: Seth Attwood | [email protected]. Última modificació: 2023-12-16 16:00

T'has preguntat mai com d'agut és el sentit del tacte d'una persona? Treballs anteriors han demostrat que els nostres dits poden detectar cops de fins a 13 nanòmetres d'alçada. I cadascun de nosaltres amb els ulls tancats distingirem la fusta del metall i el plàstic, perquè aquests materials tenen diferents textures i absorbeixen la calor dels dits de diferents maneres. Però els investigadors de la Universitat de Califòrnia, San Diego, han descobert que mitjançant el tacte, els humans poden detectar la diferència entre dues superfícies que només difereixen a la capa superior de molècules.

L'equip, dirigit pel professor Darren Lipomi, va utilitzar dues hòsties de silici, una recoberta amb una capa oxidada dominada per àtoms d'oxigen i l'altra coberta amb un material de tefló a base de carboni-fluor. Les dues plaques eren llises i semblaven gairebé igual.

En el primer experiment, es va demanar a un grup de 15 voluntaris que fessin lliscar el dit per tres plaques i endevinés quina era diferent de les altres dues. Els participants van superar la prova el 71% del temps.

La segona prova va resultar més difícil. Els científics han aplicat vuit franges transversals d'una capa oxidada i de tefló a hòsties de silici allargades. En aquestes tires, diferents materials feien el paper de "uns" i "zeros" del codi binari, i una lletra de l'alfabet ASCII de vuit bits s'encriptava a cada placa.

Aquesta vegada, deu dels onze participants de l'experiment, aparentment no lluny de programar, van poder desxifrar la paraula Lab (Laboratori) fent lliscar el dit per les plaques. Van trigar, de mitjana, menys de cinc minuts.

Segons els investigadors, les persones poden sentir aquestes diferències a causa de les diferents forces de fricció de lliscament que es produeixen quan dos objectes en repòs comencen a lliscar entre si. És a causa d'aquest fenomen que es genera el cruixent de les frontisses de les portes o el soroll d'un tren que s'atura.

Durant les proves, va resultar que l'eficàcia de reconèixer diferents superfícies depèn de la rapidesa amb què es mou el dit i de la força que pressiona sobre la placa.

Lipomi i els seus col·legues van crear un "dit artificial amb un sensor i un transductor de pressió", que es va passar sobre diversos materials. Després de processar les dades amb un model informàtic, van trobar que amb algunes combinacions de velocitat i pressió, les diferències entre superfícies esdevenien completament esquives.

"Els nostres resultats mostren una capacitat humana notable per trobar ràpidament la combinació adequada de força i velocitat per percebre la diferència entre aquestes superfícies", diu Lipomi en un comunicat de premsa. Curiosament, un "dit artificial" amb un sol sensor també pot detectar aquesta diferència. Res a veure amb els centenars de terminacions nervioses de la nostra pell i els receptors dels lligaments, les articulacions, els canells, el colze i l'espatlla que permeten a les persones sentir petites diferències quan es toquen".

Els resultats de la investigació, publicats a Materials Horizons, són fonamentals per al desenvolupament de tecnologies com l'e-skin, les pròtesis tàctils i els controls tàctils de realitat virtual.