Desarrollo de fibras electrónicas integra pantallas táctiles en tejidos

El equipo de investigación, dirigido por el profesor asistente Tural Khudiyev en la NUS, se ha centrado en integrar LEDs direccionables y sensores táctiles dentro de fibras. Como demostración, desarrollaron una manga prototipo con 54 de estas fibras, que según afirman, es la primera pantalla táctil integrada directamente en una prenda.

El desarrollo superó el desafío de integrar componentes electrónicos en una fibra unidimensional. Los investigadores de la NUS crearon un proceso de fabricación que emplea un láser para exponer puntos específicos en cables aislados, y una humectación superficial controlada para formar conexiones de soldadura. Esta técnica posibilitó la unión de más de 5.000 chips con más de 20.000 conexiones eléctricas.

Las fibras, de un milímetro de grosor y hasta diez metros de longitud, se forman mediante un proceso de estirado térmico que integra LEDs en múltiples capas. Una capa adicional proporciona la detección táctil: la presión sobre la fibra cierra un circuito, identificando la ubicación del toque y activando el píxel asociado.

El prototipo de manga emplea 54 fibras, cada una con 96 LEDs, creando una pantalla de 168×105 mm con 96×54 píxeles. Soporta color de 8 bits y opera a 30 fotogramas por segundo, detectando múltiples toques. Cada fibra dispone de un canal de control independiente, lo que evita que el fallo de una afecte a la pantalla completa.

Más allá de la pantalla, la manga incorpora fibras especializadas con micrófono, altavoz, sensores de movimiento, magnetómetro, luz ambiental y temperatura. Esto permite funciones como calculadora, visualización de fotos y vídeo, brújula, comandos de voz, recepción de imágenes vía Bluetooth y ajuste automático de orientación y brillo. Una fibra bajo el brazo puede, además, medir la temperatura corporal.

Las pruebas confirmaron la durabilidad, con una emisión de luz y respuesta táctil casi inalteradas tras 50 lavados a máquina y 1.000 dobleces (radio de 5 mm). La transpirabilidad es equiparable a telas como algodón o poliéster. Los investigadores prosiguen con la mejora de la resolución, las capacidades de detección y la integración de IA en el dispositivo.