Si bien las aves pueden percibir naturalmente el campo magnético de la Tierra y usarlo para orientarse, los humanos hasta ahora no se han acercado a replicar esta hazaña, al menos hasta ahora. Investigadores en el Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf HZDRen Alemania han desarrollado una piel electrónica e-skin con capacidades magnetosensibles, lo suficientemente sensible como para detectar y digitalizar el movimiento del cuerpo en el campo magnético de la Tierra. Como esta e-skin es extremadamente delgada y maleable, se puede fijar fácilmente a la piel humana paracrear un análogo biónico de una brújula. Esto podría no solo ayudar a las personas con problemas de orientación, sino también facilitar la interacción con los objetos en la realidad virtual y aumentada. Los resultados han sido publicados en la revista Electrónica de la naturaleza .
Simplemente deslice su mano hacia la izquierda y el panda virtual en la pantalla comenzará a moverse hacia la parte inferior izquierda. Deslice su mano hacia la derecha y podrá hacer que el animal blanco y negro mire en la dirección opuesta. Esta demostraciónes una reminiscencia de la famosa escena de la película Minority Report, donde el actor principal Tom Cruise controla una computadora con nada más que gestos con las manos. Lo que era ciencia ficción hace 16 años, ahora se ha convertido en realidad gracias al Dr. Denys Makarov y su equipo de investigadores del HZDR.No se requieren guantes voluminosos, gafas engorrosas ni sistemas de cámara sofisticados para controlar el camino del panda. Todo lo que se necesita es una astilla de lámina de polímero, no más de una milésima de milímetro de grosor, unida a un dedo, y el campo magnético de la Tierra.
"La lámina está equipada con sensores de campo magnético que pueden captar campos geomagnéticos", dice el autor principal Gilbert Santiago Cañón Bermúdez. "Estamos hablando de 40 a 60 microtesla, que es 1,000 veces más débil que un campo magnético de unimán de nevera típico ". Esta es la primera demostración de máscaras electrónicas altamente compatibles capaces de controlar objetos virtuales que dependen de la interacción con campos geomagnéticos. Las demostraciones anteriores aún requerían el uso de un imán permanente externo:" Nuestros sensores permiten al usuario determinar continuamentesu orientación con respecto al campo magnético de la tierra. Por lo tanto, si él o la parte del cuerpo que aloja el sensor cambia de orientación, el sensor captura el movimiento, que luego se transfiere y digitaliza para operar en el mundo virtual ".
como una brújula normal
Los sensores, que son tiras ultrafinas del material magnético permalloy, funcionan según el principio del llamado efecto magneto-resistivo anisotrópico, como explica Cañón Bermúdez: "Significa que la resistencia eléctrica de estas capas cambia dependiendo de su orientaciónen relación con un campo magnético externo. Para alinearlos específicamente con el campo magnético de la Tierra, decoramos estas tiras ferromagnéticas con losas de material conductor, en este caso de oro, dispuestas en un ángulo de 45 grados. Por lo tanto, la corriente eléctrica puedesolo fluye en este ángulo, lo que cambia la respuesta del sensor para hacerlo más sensible en campos muy pequeños. El voltaje es más fuerte cuando los sensores apuntan al norte y más débil cuando apuntan al sur ". Los investigadores realizaron experimentos al aire libre para demostrar que su ideafunciona en entornos prácticos.
Con un sensor conectado a su dedo índice, el usuario comenzó desde el norte, primero hacia el oeste, luego hacia el sur y de regreso otra vez, haciendo que el voltaje aumentara y volviera a caer en consecuencia. Las direcciones cardinales que se mostraban coincidían con las mostradas enuna brújula tradicional utilizada como referencia. "Esto demuestra que pudimos desarrollar el primer sensor portátil suave y ultradelgado que puede reproducir la funcionalidad de una brújula convencional y, de forma prospectiva, otorgar una magnetocepción artificial a los humanos", dice Bermúdez. Pero eso no es todoLos investigadores también pudieron transferir el principio a la realidad virtual, utilizando sus sensores magnéticos para controlar un panda digital en el motor del juego de computadora, Panda3D.
En estos experimentos, señalar hacia el norte correspondía a un movimiento del panda hacia la izquierda, apuntando hacia el sur hacia un movimiento hacia la derecha. Cuando la mano estaba a la izquierda, es decir, el norte magnético, el panda en el mundo virtualcomenzó a moverse en esa dirección. Cuando se deslizó en la dirección opuesta, el animal giró sobre sus talones. "Pudimos transferir los estímulos geomagnéticos del mundo real directamente al reino virtual", resume Denys Makarov. Como los sensores pueden soportar el extremodoblando y girando sin perder su funcionalidad, los investigadores ven un gran potencial para el uso práctico de sus sensores no solo como una forma de acceder a la realidad virtual ". Los psicólogos, por ejemplo, podrían estudiar los efectos de la magnetocepción en humanos con mayor precisión, sin dispositivos voluminososo configuraciones experimentales engorrosas, que tienden a sesgar los resultados ", proyecta Gilbert Santiago Cañón Bermúdez.
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Materiales proporcionado por Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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