Científicos de la Universidad de Singapur han desarrollado una innovadora pantalla táctil integrada directamente en el tejido de un jersey. Utilizando fibras especiales que funcionan como píxeles y sensores, este avance permite que la prenda sea flexible, transpirable y, sorprendentemente, lavable. Publicado en la revista Nature, este estudio abre nuevas posibilidades para la ropa inteligente que muestra información y responde al tacto sin componentes rígidos.
Un equipo de investigadores de la Universidad de Singapur ha logrado integrar una pantalla táctil completamente funcional en el tejido de un jersey. Para ello, emplearon fibras con forma de hilo que cumplen una doble función: actúan como píxeles y como sensores táctiles. Una de las características más destacadas de este innovador tejido es que mantiene su flexibilidad, transpirabilidad y capacidad de ser lavado.
Aunque se han visto numerosos intentos de incorporar pantallas a prendas de vestir, pocos han conseguido una integración tan profunda en el propio tejido. El equipo de la Universidad Nacional de Singapur (NUS), liderado por el profesor adjunto Tural Khudiyev de la Facultad de Diseño e Ingeniería, afirma que esta es la primera pantalla táctil integrada directamente en una prenda. Si esta tecnología se escala, la ropa podría mostrar información y responder al tacto sin necesidad de paneles rígidos.
Según detallan en el estudio, la manga prototipo utiliza 54 fibras de píxeles, cada una de aproximadamente un milímetro de grosor y equipada con 96 LED. En conjunto, estas fibras forman una pantalla de 96 por 54 píxeles, con unas dimensiones de 168 por 105 milímetros. La pantalla ofrece una frecuencia de actualización de 30 fotogramas por segundo y una profundidad de color de 8 bits. Cada fibra posee su propio canal de control, lo que significa que el fallo de una fibra no afecta a las adyacentes, y la pantalla es capaz de registrar múltiples toques simultáneamente.
Este invento no solo incorpora una pantalla, sino que otras versiones también integran micrófono, altavoz, sensores de movimiento, orientación magnética, y detectores de temperatura y luz ambiental. Con todas estas capacidades, el estudio explica que se pueden reproducir vídeos o mostrar fotografías, ejecutar funciones como calculadora y brújula, transferir archivos, activar comandos de voz, ajustar los parámetros de la pantalla o incluso monitorizar la temperatura corporal del usuario.
Uno de los mayores desafíos para los investigadores fue la integración del cableado en un hilo, ya que las placas de circuito son planas y los hilos no. Para superarlo, comenzaron con diminutos cables aislados, utilizaron un láser para exponer los puntos exactos donde cada chip LED debía conectarse y humedecieron parte de la superficie de forma controlada para que la soldadura fundida se adhiriera solo a esos puntos. Este meticuloso proceso les permitió integrar más de 5.000 chips a través de más de 20.000 conexiones eléctricas. Posteriormente, las tiras de LED se introducen en una fibra polimérica multicapa mediante estiramiento térmico, un proceso que transforma una estructura calentada en un hilo delgado. Una capa sensible al tacto se sitúa debajo de los LED. Al presionar la fibra, se cierra un circuito, y el sistema determina la ubicación del dedo para modificar el comportamiento del píxel más cercano. Khudiyev comentó en el comunicado de la NUS que “una fibra tiene una geometría unidimensional y simétrica axialmente, lo que dificulta la construcción de circuitos complejos utilizando enfoques desarrollados para la electrónica bidimensional convencional”.
De acuerdo con los investigadores, la emisión de luz y la respuesta táctil de la pantalla se mantuvieron prácticamente inalteradas después de 50 lavados con detergente en una lavadora convencional y tras 1.000 dobleces alrededor de un radio de cinco milímetros. También informan que la pantalla es tan transpirable como el algodón, el poliéster y el tejido vaquero, y cumple con los límites de seguridad establecidos para el contacto con la piel.
Como se ha reportado en Popular Science, el intento comercial más conocido hasta la fecha, la chaqueta Jacquard de Levi's y Google, solo ofrecía sensores táctiles y respuesta háptica en el puño, y Google descontinuó el proyecto en 2023. Actualmente, la mayoría de los tejidos electrónicos o bien adhieren componentes electrónicos a la tela o se limitan a funciones sencillas de detección e iluminación.
A pesar de ser un invento sorprendente, presenta limitaciones claras. Además de la evidente baja resolución, los investigadores señalan que, por el momento, el audio afecta la fluidez del vídeo, provocando una caída en los fotogramas cuando se reproduce sonido. Asimismo, aún no existe un enfoque definido sobre cómo alimentar la pantalla ni se ha determinado cuánto tiempo puede funcionar entre cargas. Cabe destacar también que una fibra de un milímetro sigue siendo relativamente gruesa para la ropa.
El equipo de investigación confía en que el uso de chips más pequeños y fibras más finas, ambos compatibles con su método, permitirán desarrollar pantallas más nítidas y de mayor tamaño. Dado que la electrónica se extiende a lo largo de la fibra, las versiones más delgadas podrían tejerse, entrelazarse o bordarse utilizando máquinas industriales estándar, según la NUS. Los investigadores también están trabajando en la integración de más capacidades de detección e incluso inteligencia artificial en el dispositivo. Uno de los usos más destacados que prevén es en el ámbito de la salud. Khudiyev afirmó que “una prenda podría recopilar continuamente información fisiológica a través de sensores basados en fibras y permitir al usuario acceder a esa información e interactuar con ella directamente a través de su ropa”.
