Como os dedos humanos percebem as moléculas

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Última modificação: 2023-12-16 16:14

Você já se perguntou o quão agudo é o sentido do tato de uma pessoa? Trabalhos anteriores mostraram que nossos dedos podem detectar saliências de até 13 nanômetros de altura. E cada um de nós com os olhos fechados vai distinguir a madeira do metal e do plástico, porque esses materiais têm texturas diferentes e absorvem o calor dos dedos de maneiras diferentes. Mas pesquisadores da Universidade da Califórnia em San Diego descobriram que, por meio do toque, os humanos podem sentir a diferença entre duas superfícies que diferem apenas na camada superior das moléculas.

A equipe, liderada pelo professor Darren Lipomi, usou duas pastilhas de silício, uma revestida com uma camada oxidada dominada por átomos de oxigênio e a outra coberta com um material de Teflon à base de carbono e flúor. Ambos os pratos eram lisos e pareciam praticamente os mesmos.

No primeiro experimento, um grupo de 15 voluntários foi solicitado a deslizar o dedo por três placas e adivinhar qual era diferente das outras duas. Os participantes passaram no teste 71% das vezes.

O segundo teste acabou sendo mais difícil. Os cientistas aplicaram oito faixas transversais de uma camada oxidada e de Teflon a bolachas de silício alongadas. Nessas tiras, diferentes materiais desempenhavam o papel de "uns" e "zeros" do código binário, e uma letra do alfabeto ASCII de oito bits era criptografada em cada placa.

Desta vez, dez dos onze participantes do experimento, aparentemente não muito longe da programação, foram capazes de decifrar a palavra Lab (Laboratório) deslizando o dedo ao longo das placas. Demoraram, em média, menos de cinco minutos.

De acordo com os pesquisadores, as pessoas podem sentir essas diferenças devido às diferentes forças de atrito deslizantes que ocorrem quando dois objetos em repouso começam a deslizar um em relação ao outro. É devido a esse fenômeno que é gerado o rangido das dobradiças das portas ou o ruído de um trem parando.

Durante os testes, descobriu-se que a eficácia do reconhecimento de diferentes superfícies depende da rapidez com que o dedo se move e da força com que pressiona a placa.

Lipomi e seus colegas criaram um "dedo artificial com sensor e transdutor de pressão", que foi passado por vários materiais. Depois de processar os dados com um modelo de computador, eles descobriram que, em algumas combinações de velocidade e pressão, as diferenças entre as superfícies se tornaram completamente elusivas.

“Nossos resultados mostram uma capacidade humana notável de encontrar rapidamente a combinação certa de força e velocidade para perceber a diferença entre essas superfícies”, disse Lipomi em um comunicado à imprensa. Curiosamente, um 'dedo artificial' com apenas um sensor também pode sentir essa diferença. nada a ver com as centenas de terminações nervosas em nossa pele e receptores nos ligamentos, articulações, pulsos, cotovelo e ombro que permitem que as pessoas sintam pequenas diferenças quando tocadas."

Os resultados da pesquisa, publicados na Materials Horizons, são fundamentais para o desenvolvimento de tecnologias como e-skin, próteses táteis e controles táteis de realidade virtual.