En muchas situaciones, es importante saber cuánta fuerza ejerce un objeto sobre otro. Diseñamos una pegatina pequeña y delgada para medir y entregar este tipo de datos sin necesidad de cables ni baterías. Los científicos de la Universidad de California en San Diego están desarrollando el dispositivo, llamado ForceSticker. Entre otros usos, podría utilizarse para controlar el peso de los paquetes apilados en los almacenes, garantizar que las rodillas artificiales no dañen el cartílago adyacente e incluso proporcionar a los robots un sentido del tacto.
En el corazón del ForceSticker hay un condensador, aproximadamente del tamaño de un grano de arroz. Consiste en una lámina de polímero flexible intercalada entre dos tiras de cobre conductoras. Cuando se aplica fuerza a la pegatina, el polímero se comprime, acercando las dos tiras de cobre. De esta forma aumenta la cantidad de carga en el condensador.
El otro componente importante del ForceSticker es la etiqueta RFID (identificación por radiofrecuencia), que se alimenta temporalmente mediante una señal de radio emitida por un lector RFID portátil. La etiqueta utiliza una antena integrada para transmitir una señal modificada al lector; la señal ahora contiene información sobre el nivel de carga actual del condensador de enlace. Luego, el software personalizado convierte estos datos en mediciones de fuerzas externas.
Al cambiar la suavidad y dureza del polímero utilizado en el condensador, se puede fabricar un ForceSticker con una sensibilidad muy alta, adecuado para medir fuerzas más pequeñas, o uno menos sensible, adecuado para medir fuerzas más grandes. En las pruebas actuales, se utilizaron pegatinas altamente sensibles para controlar la fuerza sobre la articulación de la rodilla del modelo, mientras que se utilizaron pegatinas menos sensibles para controlar el peso de varios objetos grandes colocados en la caja.
En ambos casos, ForceStickers siguió siendo eficaz después de más de 10.000 aplicaciones de fuerza. Las pegatinas también son relativamente baratas de fabricar, cuestan alrededor de 2 dólares cada una, una cifra que debería reducirse significativamente si se aumenta la producción. Además, los usuarios eventualmente podrán usar sus teléfonos inteligentes en lugar de lectores RFID dedicados.
El profesor científico jefe Dinesh Bharadia dijo: "Los humanos tienen una capacidad innata para sentir la fuerza. Proporcionar este tipo de capacidad de detección de fuerza a dispositivos electrónicos e implantes médicos podría cambiar las reglas del juego para muchas industrias".
Se presentará un artículo sobre esta investigación en la conferencia UbiComp2023 en México.