Categoría: Papers de Investigación Científica

KAIST (representado por el Presidente Kwang Hyung Lee) anunció el 10 de marzo que un equipo de investigación dirigido por el Profesor Jun-Bo Yoon de la Escuela de Ingeniería Eléctrica ha desarrollado un sensor de presión de alta resolución que no se ve afectado por interferencias externas como «toques fantasma» causados por la humedad en las pantallas táctiles. Los recientes avances en robótica han permitido a las máquinas manejar objetos delicados como huevos con precisión, gracias a sensores de presión altamente integrados que proporcionan una retroalimentación táctil detallada. Sin embargo, incluso los robots más avanzados luchan por detectar con precisión la presión en entornos complejos que involucran agua, flexión o interferencia electromagnética. Un equipo de investigación de KAIST ha desarrollado con éxito un sensor de presión que funciona de manera estable sin interferencias externas, incluso en superficies húmedas como una pantalla de teléfono inteligente cubierta de agua, logrando una sensibilidad táctil a nivel humano. KAIST (representado por el Presidente Kwang Hyung Lee) anunció el 10 de marzo que un equipo de investigación dirigido por el Profesor Jun-Bo Yoon de la Escuela de Ingeniería Eléctrica ha desarrollado un sensor de presión de alta resolución que no se ve afectado por interferencias externas como «toques fantasma» causados por la humedad en las pantallas táctiles. Los sensores de presión capacitivos, ampliamente utilizados en sistemas táctiles debido a su estructura y durabilidad simples, son componentes esenciales de las tecnologías de interfaz hombre-máquina (HMI) en teléfonos inteligentes, dispositivos portátiles y robots. Sin embargo, son propensos a un mal funcionamiento causado por gotas de agua, interferencia electromagnética y curvas. < Figura 1. (Izquierda) Diagrama esquemático de la superficie de un teléfono inteligente que no responde bien al tacto cuando está mojado en un día lluvioso. (Centro) Diagrama esquemático de un mal funcionamiento involuntario del sensor en una situación en la que existe interferencia. (Derecha) Resultados de simulación de la distribución del campo eléctrico en situaciones normales y situaciones donde existe interferencia. Cuando existe interferencia, se produce la distorsión del campo marginal. > Para abordar estos problemas, el equipo de investigación investigó las causas fundamentales de la interferencia en los sensores de presión capacitivos. Identificaron que el «campo marginal» generado en los bordes de los sensores es particularmente susceptible a perturbaciones externas. Los investigadores concluyeron que, para resolver fundamentalmente este problema, era necesario suprimir el campo marginal. A través del análisis teórico, determinaron que reducir el espaciamiento de los electrodos a la escala nanométrica podría minimizar efectivamente el campo marginal por debajo de un pequeño porcentaje. < Figura 2. (Izquierda) Fotografía del sensor de presión nano-gap desarrollado en este estudio. (Centro) Diagrama esquemático que muestra que el campo marginal se suprime debido al diseño de nano-hueco, bloqueando efectivamente la interferencia externa. (Derecha) Imagen de microscopio electrónico del sensor de presión de nanohueco realmente fabricado. > Utilizando técnicas patentadas de micro/nanofabricación, el equipo desarrolló un sensor de presión nanogap con un espaciado de electrodos de 900 nanómetros (nm). Este sensor recientemente desarrollado detectó de manera confiable la presión independientemente del material que ejerce fuerza y no se vio afectado por la flexión o la interferencia electromagnética. Además, el equipo implementó con éxito un sistema táctil artificial utilizando las características de los sensores desarrollados. La piel humana contiene receptores de presión especializados llamados discos de Merkelal. Para imitarlos artificialmente, era necesaria la detección exclusiva de la presión, pero no se había logrado con sensores convencionales. El equipo de investigación del profesor Yoonocs superó estos desafíos, desarrollando un sensor que logra una densidad comparable a los discos de Merkelka y permite la detección de presión inalámbrica de alta precisión. < Figura 3. (Izquierda) Diagrama esquemático de un sensor de presión nano-hueco que está libre de interferencias y tiene alta resolución para simular el método de detección de presión del cuerpo humano. (Derecha) Un sistema táctil artificial inalámbrico implementado utilizando un sensor de presión nano-gap para recoger un objeto húmedo. No reacciona incluso cuando el agua sube a la superficie y solo detecta con precisión la presión. > Para explorar posibles aplicaciones, el investigador también desarrolló un sistema de almohadilla táctil de fuerza, demostrando su capacidad para capturar la magnitud de la presión y la distribución con alta resolución y sin interferencias. El profesor Yoon declaró “Nuestro sensor de presión nanogap funciona de manera confiable incluso en condiciones lluviosas o ambientes sudorosos, eliminando el mal funcionamiento táctil común. Creemos que esta innovación mejorará significativamente las experiencias cotidianas de los usuarios.” Agregó, “Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar varios campos, incluidos sensores táctiles de precisión para robótica, dispositivos portátiles médicos e interfaces de realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR) de próxima generación.” < Figura 4. (Izquierda) Diagrama esquemático del sistema de almohadilla táctil de fuerza implementado utilizando un sensor de presión de espacio nano y la situación en la que el agua está en el sensor. (Medio) Resultados de medición multitáctil utilizando el sistema de almohadilla táctil de fuerza en la situación en la que hay agua en el sensor. (Derecha) resultados de medición 3D que muestran con precisión el tamaño y la distribución de la presión sin interferencia o interferencia cruzada por el agua en el sensor. > El estudio fue dirigido por Jae-Soon Yang (Ph.D.), Myung-Kun Chung (Ph.D. candidato) y Jae-Young Yoo (Profesor Asistente en la Universidad de Sungkyunkwan, un graduado de KAIST Ph.D.). Los resultados de la investigación se publicaron en Naturaleza Comunicaciones el 27 de febrero de 2025. (Título del documento: “Interference-Free Nanogap Pressure Sensor Array with High Spatial Resolution for Wireless Human-Machine Interface Applications”, DOI:10.1038/s41467-025-57232-8) Este estudio fue apoyado por la Fundación Nacional de Investigación del Programa de Investigadores de Mediados de Cuidadores de Corea y el Programa de Apoyo al Centro de Investigación Líder. KAIST News. Traducido al español

MELBOURNE, Florida, 26 de marzo de 2025 — L3Harris Technologies (NYSE: LHX) ha presentado un avanzado motor de cohete sólido grande para impulsar el vehículo objetivo de Misiles Balísticos de Rango Medio (MRBM) lanzado por aire de la compañía.  El nuevo motor de cohete sólido L3Harris, llamado eSR-19, fue parte de una prueba reciente de la Agencia de Defensa de Misiles (MDA) que impulsó la primera y segunda etapa del objetivo.  La prueba, designada como Prueba de vuelo Other-40 o Stellar Banshee, demostró la detección y el seguimiento de un objetivo hipersónico avanzado por el USS Pinckney. El ejercicio incluyó disparar un Misil Estándar 6 mejorado simulado en el objetivo, un MRBM lanzado al aire con una parte delantera del Vehículo Objetivo Hipersónico 1. “L3Harris diseña, construye e integra misiles objetivo lanzados desde el aire y luego los lanza desde aviones C-17 para proporcionar trayectorias de prueba realistas,” dijo Ken Bedingfield, presidente de Aerojet Rocketdyne, L3Harris. “La capacidad mejorada de nuestro nuevo motor de cohete sólido eSR-19, combinada con nuestro probado sistema de lanzamiento de aire, permite que nuestro misil objetivo represente con precisión una gama más amplia de amenazas potenciales, proporcionando a MDA más flexibilidad en el desarrollo de escenarios de prueba El eSR-19 es una versión mejorada del SR-19, que impulsa la segunda etapa de los misiles estratégicos Minuteman III de la nación. El nuevo motor de cohete sólido grande avanzado presenta una caja compuesta de filamento enrollado más ligera y otras mejoras para proporcionar un rendimiento mejorado. La exitosa misión marca el lanzamiento de L3Harris’ 39 en apoyo del programa de defensa antimisiles de los Estados Unidos.  Acerca de L3Harris Technologies L3Harris Technologies es el Disruptor de confianza en la industria de la defensa. Con las necesidades de misión crítica de customers’ siempre en mente, nuestros empleados ofrecen soluciones tecnológicas de extremo a extremo que conectan los dominios espacial, aéreo, terrestre, marítimo y cibernético en interés de la seguridad nacional. Visita L3Harris.com para más información. Declaraciones de Visión Adelante  Este comunicado de prensa contiene declaraciones prospectivas que reflejan las expectativas actuales de la gerencia, suposiciones y estimaciones del desempeño futuro y las condiciones económicas. Dichas declaraciones se hacen en base a las disposiciones de puerto seguro de la Sección 27A de la Ley de Valores de 1933 y la Sección 21E de la Ley de Bolsa de Valores de 1934. La compañía advierte a los inversores que cualquier declaración prospectiva está sujeta a riesgos e incertidumbres que pueden causar que los resultados reales y las tendencias futuras difieran materialmente de los asuntos expresados o implícitos en dichas declaraciones prospectivas. L3Harris renuncia a cualquier intención u obligación de actualizar o revisar cualquier declaración prospectiva, ya sea como resultado de nueva información, eventos futuros o de otro tipo. L3 HARRIS News. A. R. Traducido al español

El robot inspirado en abejorros, de menos de un centímetro de diámetro, puede flotar, cambiar de dirección e incluso alcanzar objetivos pequeños. Como un abejorro revoloteando de flor en flor, un nuevo robot volador inspirado en insectos creado por ingenieros de la Universidad de California, Berkeley, puede flotar, cambiar de trayectoria e incluso alcanzar pequeños objetivos. Con menos de 1 centímetro de diámetro, el dispositivo pesa solo 21 miligramos, lo que lo convierte en el robot inalámbrico más pequeño del mundo capaz de volar controlado. “Las abejas exhiben habilidades aeronáuticas notables, como navegación, flotación y polinización, que los robots voladores artificiales de escala similar no logran, dijo” Lin Liwei, Profesor Distinguido de Ingeniería Mecánica en UC Berkeley. “Este robot volador se puede controlar de forma inalámbrica para acercarse y alcanzar un objetivo designado, imitando el mecanismo de polinización cuando una abeja recoge el néctar y se va volando.” Lin es el autor principal de un nuevo artículo describiendo el robot que apareció en línea hoy (Viernes, 28 de marzo) en la revista Avances Científicos. Para que un robot vuele, debe estar equipado con una fuente de alimentación, como una batería, y electrónica para el control de vuelo, los cuales pueden ser difíciles de integrar en dispositivos muy pequeños y livianos. Para superar este problema, Lin y el equipo de UC Berkeley utilizaron un campo magnético externo para alimentar el dispositivo y controlar la trayectoria de vuelo. El robot tiene la forma de una pequeña hélice e incluye dos pequeños imanes. Bajo la influencia de un campo magnético externo, estos imanes son atraídos y repelidos, haciendo que la hélice gire y genere suficiente elevación para levantar el robot del suelo. La trayectoria de vuelo del robot se puede controlar con precisión modulando la fuerza del campo magnético. El siguiente robot más grande con capacidades de vuelo similares tiene 2,8 cm de diámetro, casi tres veces más grande que el nuevo robot volador.   “Pequeños robots voladores son útiles para explorar pequeñas cavidades y otros entornos complicados,” dijo el coautor del estudio Fanping Sui, quien recientemente completó un doctorado en ingeniería en UC Berkeley. “Esto podría usarse para polinización artificial o inspeccionar espacios pequeños, como el interior de una tubería.”  Actualmente, el robot solo es capaz de volar pasivo. Esto significa que, a diferencia de los aviones o drones más avanzados, no tiene sensores a bordo para detectar su posición o trayectoria actual y no puede ajustar sus movimientos en tiempo real. Entonces, si bien el robot es capaz de rutas de vuelo precisas, un cambio repentino en el entorno —, como un viento fuerte —, podría desviarlo del rumbo.  “En el futuro, intentaremos agregar un control activo, lo que nos permitiría cambiar la actitud y la posición de los robots en tiempo real,” dijo Wei Yue, coautor del estudio y estudiante graduado en el Liwei Lin laboratorio. El funcionamiento del robot también requiere un fuerte campo magnético proporcionado por una bobina de campo electromagnético. Sin embargo, miniaturizar aún más el robot a menos de 1 mm de diámetro — aproximadamente del tamaño de un mosquito — podría hacerlo lo suficientemente ligero como para ser controlado por campos magnéticos mucho más débiles, como los proporcionados por las ondas de radio.  Además del nuevo robot inspirado en abejorros, el equipo de Linals también ha creado un robot inspirado en cucarachas eso puede escabullirse por el suelo y sobrevivir siendo pisado por un humano. Y Yue está trabajando en nuevos robots “swarming” que pueden trabajar juntos como hormigas para lograr tareas que serían imposibles de lograr para los robots individuales solos. “IiM trabajando con robots a escala de 5 milímetros que pueden gatear, rodar y girar, y también pueden trabajar juntos para formar cadenas y matrices, o hacer tareas aún más difíciles, dijo” Yue. “Podrían usarse potencialmente en cirugía mínimamente invasiva porque podríamos inyectar varios de ellos en el cuerpo y hacer que cooperen juntos para formar stents, ablar coágulos o realizar otras tareas.” Coautores adicionales incluyen Kamyar Behrouzi, Yuan Gao y Mark Mueller de UC Berkeley. Este trabajo fue apoyado por el Berkeley Sensor and Actuator Center en UC Berkeley. UC Berkeley News. M. K. Traducido al español