Dispositivos más pequeños y ligeros multifuncionales
Desde la aparición de los teléfonos inteligentes y el internet de las cosas, los dispositivos se han convertidos en un elemento esencial en el trabajo y el ocio para muchas personas. El próximo paso consistirá en integrar los dispositivos, como tecnología ponible o incrustada en los objetos con los que interactuamos, lo que significa que deberán ser más pequeños, ligeros y eficientes. Una nueva forma de usar un material inteligente conocido como elastómero dieléctrico (DE, por sus siglas en inglés), podría posibilitar una nueva generación de dispositivos interactivos. «Los DE, que son películas de silicona, tienen propiedades especiales: son elásticos y aislantes eléctricos», comenta Giacomo Moretti, investigador principal del proyecto DEtune. Moretti, que ahora es profesor ayudante doctor de Mecánica Aplicada en la Universidad de Trento (Italia), agrega: «Cuando se aplica un potencial eléctrico, los DE se deforman de manera que se pueden emplear para construir accionadores con distintas formas». El equipo de DEtune, con sede en el Intelligent Material Systems Lab de la Universidad del Sarre (Alemania), se propuso examinar si los DE se podían emplear para desarrollar un nuevo tipo de altavoz ligero. También investigó los patrones de movimiento de las membranas que responden a bajas frecuencias y realizó observaciones novedosas.
Nuevas y sorprendentes aplicaciones de los elastómeros dieléctricos
Las membranas blandas de DE pueden generar sonido gracias a las vibraciones de origen electroestático y eliminan la necesidad de las bobinas móviles rígidas o los diafragmas empleados en los altavoces convencionales. Los investigadores del proyecto DEtune, que contó con el apoyo de las Acciones Marie Skłodowska-Curie, utilizaron un vibrómetro láser avanzado para medir los patrones de deformación de las membranas cuando se aplicaban potenciales eléctricos a distintas frecuencias. A continuación, emplearon los datos para desarrollar modelos que describen la respuesta de un altavoz de DE en términos de dinámica y presión sonora. «También construimos prototipos de altavoces que, al no tener ni imán ni bobina, pueden ser mucho más ligeros que los altavoces convencionales», observa Moretti. El estudio del potencial de los DE constituye un ámbito de interés en la actualidad. Sin embargo, la investigación del proyecto sobre la combinación de la caracterización numérica y experimental de vibraciones creadas por voltaje en membranas de DE constituye el análisis más exhaustivo en este ámbito hasta la fecha. La observación del movimiento de la superficie de una membrana en respuesta a distintas frecuencias dio origen a otra idea. «A baja frecuencia, algunos accionadores de DE se mueven de forma pulsátil, mientras que, a alta frecuencia, la superficie de la membrana desarrolla un conjunto de complejos patrones de movimiento que permiten generar sonido», explica Moretti. «Nos percatamos de que podíamos generar estos diferentes movimientos al unísono y hacer que nuestros dispositivos fueran multifuncionales».
Potencial para aplicaciones y dispositivos digitales multifuncionales
Moretti describe este hecho como: «Una especie de momento epifánico, aunque una vez que lo has observado te das cuenta de que, en efecto, es algo muy intuitivo». Los prototipos adicionales demostraron este nuevo potencial multifuncional como, por ejemplo, un botón inteligente, capaz de percibir el tacto, vibrar en respuesta a ello y producir un sonido, y un accionador, que puede reproducir una melodía y, al mismo tiempo, moverse en sincronía con la música. Aunque los dispositivos DE están aún en una etapa precomercial, el equipo de DEtune cree que su capacidad para responder de forma diferente podría dar lugar a una nueva generación de dispositivos ponibles. «Esto permite avanzar hacia aplicaciones en las que se pueden hacer múltiples tareas con un solo dispositivo. La integración de todas estas funcionalidades en un solo dispositivo ahorra espacio y dinero, y permite hacer más cosas», concluye Moretti. Moretti prevé usos como los textiles inteligentes, que podrían interactuar con los usuarios, quizá avisando a un obrero de los riesgos en su entorno o guiándole en tareas complejas.
Palabras clave
DEtune, material inteligente, elastómeros dieléctricos, altavoces, altavoz ligero, multifuncional, tecnología ponible, textiles inteligentes
