Un equipo de la Facultad de Diseño e Ingeniería (CDE) de la Universidad Nacional de Singapur (NUS) presentó la primera pantalla táctil integrada en una prenda de vestir. Los investigadores desarrollaron una fibra que funciona como píxel y detecta el toque al mismo tiempo, e integraron 54 de ellas en una manga.

"Lo que hizo esto posible fue nuestra capacidad de construir el sistema de interfaz gráfica a partir de bloques electrónicos en forma de fibra, parecidos al hilo tradicional, pero con la funcionalidad electrónica sofisticada incorporada directamente en las fibras", dijo el profesor asistente Khudiyev.

Una manga que muestra video y responde al dedo

Según el equipo, la manga muestra imágenes y video, responde a la presión de los dedos y se conecta de forma inalámbrica a otros dispositivos, y aun así sigue siendo lavable, transpirable y flexible como la ropa común. El invento permite crear prendas que sirvan de interfaz directa con los datos de salud de quien las usa y con sus dispositivos digitales, sin ninguna pantalla rígida de por medio.

¿Cómo se construye una pantalla a color en un hilo?

Las pantallas que la gente conoce, como las de teléfonos y portátiles, presentan interfaces gráficas (GUI) en paneles planos y rígidos que muestran información y permiten interactuar. Los textiles, tejidos a partir de fibras de una sola dimensión, nunca habían igualado esa capacidad. Según los investigadores, una pantalla táctil a todo color que se pudiera enhebrar como un hilo estaba hasta ahora fuera de alcance.

Para construir la pantalla en fibra, el equipo de la NUS desarrolló un método programable que crea puntos de conexión a lo largo de alambres diminutos y aislados, justo donde cada microchip los necesita. Un láser expone esas ubicaciones, mientras un mojado controlado de la superficie guía la soldadura fundida para que se adhiera solo en los puntos programados. Así el equipo integró más de 5.000 chips mediante más de 20.000 conexiones eléctricas.

La tira de LED digitales interconectados se integró después en una fibra multicapa mediante estirado térmico. Esa técnica permite formar con precisión las capas táctil y de píxeles dentro de un hilo de apenas un milímetro de grosor y 10 metros de largo. Una capa bajo los LED detecta el toque. Al presionar la fibra se cierra un circuito, y la señal indica exactamente dónde cayó el dedo para que se encienda el píxel más cercano.

"Una fibra tiene una geometría unidimensional y con simetría axial, lo que dificulta construir circuitos complejos con los métodos desarrollados para la electrónica bidimensional convencional", agregó Khudiyev.

"Superamos esta limitación con una nueva arquitectura de interconexión, que permite integrar e interconectar miles de dispositivos microelectrónicos a lo largo de una fibra".

Las cifras del prototipo

En el prototipo, 54 fibras de píxeles con 96 LED cada una se enhebraron en el antebrazo de una manga para formar una pantalla de 96 por 54 píxeles que mide 168 mm por 105 mm. Se refresca a 30 cuadros por segundo con 8 bits de profundidad de color.

  • Cada fibra tiene su propio canal de control, así que una falla en una línea deja funcionando a las vecinas.
  • El sistema puede registrar varios toques a la vez.
  • Junto a las fibras de píxeles, el equipo integró fibras periféricas fabricadas de la misma forma.

Esas fibras periféricas llevan un micrófono, un parlante y sensores que registran el movimiento, encuentran el norte magnético, miden la temperatura y estiman la luz del entorno, según un comunicado de la universidad.