Olvídate del silicio. Esta computadora está hecha de tela

Registros de Dan Preston en nuestra videollamada con una camisa abotonada respetable y anodina. Su estilo personal puede inclinarse hacia lo convencional, pero el ingeniero mecánico de la Universidad de Rice está aquí para contarme sobre su nuevo diseño creativo de moda. Su equipo ha hecho una chaqueta negra brillante que funciona con lógica, sin electrónica. Específicamente, la chaqueta puede subir y bajar su propia capucha con solo presionar un botón, y contiene una memoria simple de 1 bit que almacena el estado de la capucha. O, como dice Preston, es “una lógica duradera no electrónica en un dispositivo basado en textiles”.

Aquí es donde debemos enfatizar lo salvaje de este diseño. La sudadera con capucha no contiene un Arduino ni ningún chip semiconductor. No tiene pilas. Preston y su equipo han cortado piezas de tela de tafetán de nailon comercial y las han pegado para formar bolsas inflables de aproximadamente la mitad del tamaño de una tarjeta de presentación. Conectando las bolsas con pequeños tubos blandos, las incrustaron en la chaqueta. Al presionar los botones de la chaqueta se controla el flujo de aire de un bote de dióxido de carbono a través de las bolsas. Las bolsas se pliegan y despliegan para formar torceduras que inflan o desinflan una bolsa de aire en el cofre para que suba y baje.

Cortesía de Dan Preston

A primera vista, la chaqueta parece más una llanta de bicicleta que una computadora. Pero puede pensar en las bolsas llenas de aire en la chaqueta como análogos a los transistores electrónicos, dice Preston. En un circuito electrónico, los transistores controlan el flujo de electrones, o corriente eléctrica, en función del voltaje del circuito. “Solo estamos reemplazando el voltaje con la presión, y estamos reemplazando la corriente con el flujo de un fluido, que es aire en este caso”, dice.

Por ejemplo, el equipo creó una puerta NOT basada en el aire. En un circuito electrónico, una puerta NOT recibe alguna entrada, digamos un 1, correspondiente a un alto voltaje, y la cambia a un 0, o bajo voltaje. En el caso de la sudadera con capucha, el aire que entra en una bolsa puede estar a alta presión y la bolsa puede convertirlo en baja presión, o viceversa. La tecnología tiene su origen en las aplicaciones de defensa de la Guerra Fría, cuando los ingenieros diseñaron dispositivos lógicos basados ​​en el aire porque los adversarios no podían interferir con ellos mediante pulsos electromagnéticos.

“Estoy realmente feliz de ver a las personas moviéndose radicalmente más allá de la vanguardia en dispositivos portátiles”, dice el ingeniero mecánico Michael Wehner de la Universidad de Wisconsin-Madison, quien no participó en el trabajo. El uso que hace el equipo de lógica basada en tela y aire, también conocida como lógica neumática, es particularmente novedosa. Los wearables, como Fitbit y Apple Watch, suelen ser “modestas adaptaciones de dispositivos tradicionales”, dice Wehner.

La chaqueta entra en la categoría de “robots blandos”, que son máquinas automatizadas y programables hechas de materiales flexibles como caucho, silicona o tela. En los últimos años, los investigadores han comenzado a diseñar robots blandos para trabajar potencialmente junto con los humanos. Por lo general, se mueven con menos precisión que sus contrapartes de metal duro, pero tienen un toque más suave. “Si estás trabajando y un [hard] robot te golpea, vas al hospital si tienes suerte”, dice Wehner. “Si un robot suave, esta gran bolsa de aire, te golpea, todos se ríen y se divierten”.

Cortesía Dan Preston

En otras palabras, los robots blandos deberían integrarse de manera más fácil y segura en la actividad humana habitual. Debido a que los elementos lógicos de Preston están hechos de tela, la chaqueta inteligente se siente más como una normal que como un abrigo lleno de componentes electrónicos u otros componentes duros. “Es muy fácil para los humanos adaptarse a él y no sentir que llevan algo raro”, dice el ingeniero mecánico Wenlong Zhang de la Universidad Estatal de Arizona, que no participó en el trabajo.

Además, una computadora de tela es más resistente que una basada en semiconductores. Para probar la robustez de la chaqueta, el equipo colocó un componente hecho de varias bolsas de tela en una bolsa de malla y la pasó por una lavadora 20 veces. También lo atropellaron con una camioneta Toyota Tacoma de 2002: escenarios “que uno podría esperar que una prenda tradicional se encontrara en algunos de los extremos de su vida”, dice Preston. Las bolsas aún funcionaban. Imagina hacerle eso a un Apple Watch.