Pele inteligente em spray reconhece movimento das mãos humanas

Pele inteligente em spray. Por mais “por dentro” da tecnologia e da ciência que você esteja, certamente soa como algo futurístico ou tirado de algum filme de ficção científica. Mas é exatamente isso que criaram pesquisadores da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos: um algoritmo de inteligência artificial que, combinado com uma pele inteligente em spray, consegue reconhecer os movimentos das mãos humanas a ponto de identificar digitação, linguagem de sinais e até mesmo a forma de objetos.

As aplicações da pele inteligente são inúmeras, de jogos e experiências em realidade virtual e novas possibilidades de interação entre homem e máquina usando gestos. Imagine, por exemplo, um cirurgião a distância controlando dispositivos médicos conectados via 5G ou ainda uma nova modalidade para robôs e próteses para obter reconhecimento de objetos e movimentos.

Imagem: Ociacia/Shutterstok.com

O que realmente destaca a criação de outras ferramentas de tecnologia de reconhecimento de gestos já desenvolvidas é sua simplicidade. Até hoje, para identificar o movimento das mãos humanas é necessário o uso de pulseiras que medem os impulsos elétricos dos músculos ou luvas com sensores de tensão em cada articulação.

Há soluções também baseadas em visão computacional, usando câmeras que rastreiam o movimento humano. Além de exigir imagens de vários ângulos para o aprendizado de máquina, várias câmeras são necessárias para um único sistema de reconhecimento de gestos. Bem mais complexo do que a pela inteligente em spray e seus minúsculos sensores com inteligência artificial embarcada.

Imagem: Stanford University

Para driblar todas essas limitações e criar um sistema de reconhecimento mais simplificado e até mais eficaz, o professor Sungho Jo, do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia, em parceria com pesquisadores da Universidade de Stanford, se concentrou em tornar os sensores e algoritmos mais eficientes.

“Tentamos criar um sistema de reconhecimento de gestos que fosse enxuto o suficiente na forma e adaptável o suficiente para funcionar para praticamente qualquer usuário e tarefas com dados limitados”, explica o professor.

A pele inteligente em spray

O novo sistema é composto por duas partes, conforme descreve o artigo publicado na revista científica Nature Electronics. A primeira é uma malha constituída de milhões de minúsculos fios de prata revestidos com ouro que são embutidos em um revestimento plástico. O professor explica que a malha é durável e elástica para, assim, aderir melhor à pele do usuários. “Ela se adapta intimamente às rugas e dobras de cada dedo humano que o usa”, diz Jo.

A malha pode ser impressa diretamente na pele por meio de uma máquina portátil. É tão fina e leve que fica quase imperceptível, segundo o cientista.

Imagem: Stanford University

Como funciona

A rede de nanofios é capaz de identificar mudanças mínimas na resistência elétrica à medida que a pele por baixo se estica. À medida que a mão se move, a pela inteligente cria padrões de sinal exclusivos que são enviados por via bluetooth para um computador.

Na máquina, um algoritmo de inteligência artificial mapeia os padrões de mudança na condutividade elétrica para tarefas e gestos físicos específicos. Em seguida, com base nesse conhecimento prévio, os pesquisadores treinam o sistema para distinguir entre os padrões de sinal gerados a partir de tarefas específicas, como digitar em um telefone, digitar com as duas mãos em um teclado e segurar e interagir com seis objetos de formas diferentes.

Por fim, o algoritmo aprende, por exemplo, a reconhecer quando o usuário digita uma letra específica no teclado.

O próximo passo da invenção, explica Jo, é colocar dispositivos de reconhecimento em vários dedos e, assim, capturar uma gama maior de movimentos das mãos. Mais sensores resultarão uma quantidade maior de dados a serem analisados e, consequentemente, em uma solução ainda mais aprimorada.