El Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST), en Corea del Sur, ha desarrollado un sensor táctil óptico que analiza señales táctiles dinámicas en tiempo real. Esta nueva tecnología tiene la capacidad de separar y analizar las fuerzas estáticas y dinámicas de manera simultánea. Este avance abre nuevas posibilidades para representar visualmente las variaciones en la velocidad y la presión de la escritura a mano, así como para la identificación individual mediante reconocimiento de huellas dactilares a través del análisis de aprendizaje automático.
Los sensores táctiles ópticos están ganando mucha atención como tecnologías de reconocimiento biométrico de próxima generación. Capaces de analizar fuerzas dinámicas a partir de una sola imagen, estos sensores trascienden las limitaciones de los sistemas ópticos existentes y crean posibles aplicaciones en diversos campos, como el análisis de emociones en la escritura a mano, la caracterización de superficies y las medidas contra la falsificación.
En el núcleo de esta innovadora tecnología de UNIST se encuentran las nanopartículas de conversión ascendente, que facilitan mediciones de alta resolución de fuerzas dinámicas y detectan con precisión estímulos externos al absorber luz infrarroja cercana.
Técnicas de aprendizaje automático para procesar datos
Para mejorar el análisis de datos, el equipo de investigación incorporó técnicas de aprendizaje automático para procesar los datos recopilados por los sensores con mayor precisión. Su algoritmo de aprendizaje automático separó eficazmente la presión vertical de las fuerzas de corte por fricción dentro de las señales táctiles dinámicas e identificó con precisión la dirección de estas fuerzas. La validez de la trayectoria de transmisión de fuerza y los cambios de señal dentro del sensor se confirmaron aún más mediante el análisis de elementos finitos.
El diseño del sensor imita la estructura sensorial de la piel humana, lo que permite amplificar la detección de fuerza. Distingue simultáneamente la presión vertical y las fuerzas de fricción a partir de una única imagen óptica, capaz de detectar fuerzas diminutas de hasta 0,05 N generadas por una presión suave sobre un objeto, y cuenta con un impresionante tiempo de respuesta de 9,12 milisegundos.
Respecto a las aplicaciones del sensor, no sólo puede utilizarse para el análisis de la escritura a mano, sino también para el reconocimiento de huellas dactilares y la interpretación del sistema braille. En la práctica, el equipo de investigación ha implementado un sistema que convierte el sistema braille en voz, demostrando la utilidad del sensor en sistemas biométricos dinámicos y escenarios de lucha contra la falsificación.