Wearables abrem a porta ao toque de produtos digitais

[Romildo de Paula Leite]

Embora necessitem de mais desenvolvimentos, os dispositivos hápticos multissensoriais deverão ser usados em áreas que vão da saúde aos jogos, passando pela capacidade de sentir objetos digitais à distância.

[©Unsplash-Marcos Ramírez]

Os dispositivos hápticos, que permitem a comunicação através do toque, evoluíram significativamente desde os anos 1960. Inicialmente, utilizavam mecanismos rígidos e fixos que geravam feedback baseado em força a partir de ambientes virtuais. Com os avanços nas tecnologias de deteção e atuação, estes dispositivos tornaram-se cada vez mais vestíveis, focando-se atualmente em estímulos cutâneos – que estimulam diretamente os recetores da pele – em vez de feedback cinestésico, que imita a força exercida no sistema musculoesquelético.

Uma equipa de investigadores, incluindo Marcia O’Malley e Daniel Preston, da Rice University, publicou uma revisão aprofundada na revista Nature Reviews Bioengineering sobre o estado atual da tecnologia wearable háptica multissensorial. O estudo destaca os avanços, os desafios persistentes e as aplicações práticas desta tecnologia emergente.

«Os dispositivos wearable hápticos estão agora integrados em produtos de consumo como smartwatches e acessórios para jogos e desempenham papéis cada vez mais complexos na saúde, robótica e media imersivos», afirma Marcia O’Malley, professora catedrática e diretora do Departamento de Engenharia Mecânica da Rice University. «Uma nova mudança em direção ao feedback háptico multissensorial – que significa fornecer mais do que um tipo de estímulo tátil simultaneamente – está a melhorar a experiência do utilizador, mas apresenta novos desafios de engenharia e perceção. À medida que esta tecnologia evolui, veremos uma experiência multissensorial mais rica – que aproxima a interação digital do toque humano», acrescenta.

Conceber dispositivos eficazes requer uma compreensão profunda da perceção do toque humano. A equipa de investigação identificou vários desafios principais, sendo um dos mais relevantes a variabilidade na mecânica de contacto com a pele. Diferenças na elasticidade, distribuição de recetores e fatores externos como a humidade afetam a perceção dos estímulos hápticos. «Cada pele reage de forma diferente aos estímulos devido a variações na elasticidade, humidade e até nos pelos corporais», explica Daniel Preston, professor assistente de engenharia mecânica. «Esta variabilidade torna extremamente complexa a conceção de dispositivos eficazes para todos», indica.

O conforto e a portabilidade continuam a ser prioridades cruciais. Os dispositivos hápticos devem adaptar-se a várias partes do corpo sem causar desconforto, restringir movimentos ou interferir com as atividades diárias. Elementos como o peso, tamanho e forma de fixação são determinantes para a sua utilização a longo prazo. «Uma verdadeira imersão na tecnologia háptica depende não apenas do que os utilizadores sentem, mas de quão naturalmente e confortavelmente o experienciam», reforça Daniel Preston.

Apesar dos desafios, os investigadores apontaram métodos de atuação emergentes que poderão revolucionar o setor. A atuação eletromecânica continua a ser a mais comum, graças à sua fiabilidade e baixo custo, embora com limitações na diversidade de estímulos. A atuação polimérica, com polímeros inteligentes que mudam de forma ou textura com estímulos, oferece uma alternativa leve e flexível. A atuação fluídica, que utiliza ar ou líquidos pressurizados, está a ganhar destaque na chamada soft robotics e wearables têxteis, enquanto a atuação térmica surge como uma forma promissora de simular sensações reais, aquecendo ou arrefecendo zonas da pele.

«Esperamos que estas tecnologias expandam significativamente o alcance do feedback háptico, especialmente em áreas como reabilitação médica, desenvolvimento de próteses e interação homem-máquina», realça Marcia O’Malley. «Embora promissoras, ainda precisam de ser aperfeiçoadas em termos de tempo de resposta, durabilidade e eficiência energética», enumera.

A revisão também explora o potencial da tecnologia wearable háptica na interação com ambientes digitais e físicos. Em realidade virtual e aumentada, a háptica multissensorial aumenta a imersão ao permitir sentir objetos digitais, enriquecendo experiências em jogos, simulações e ensino. Na saúde, estes dispositivos ajudam na reabilitação pós-AVC, treino de competências motoras e devolvem sensações a membros protéticos. Tecnologias de assistência transformam sons ou imagens em sinais táteis, apoiando pessoas com deficiências visuais ou auditivas. Sistemas de navegação também beneficiam, com sinais táteis intuitivos que auxiliam a orientação de forma discreta e prática, inclusivamente em contextos militares ou da aviação. Na robótica, o feedback háptico permite aos utilizadores “sentir” objetos à distância, aumentando a precisão em tarefas delicadas como a cirurgia robótica.

Apesar do progresso alcançado, os autores do estudo destacam a necessidade de investigar mais a fundo como o cérebro processa estímulos táteis simultâneos. Compreender esta perceção multissensorial será essencial para o futuro desenvolvimento da tecnologia, equilibrando sofisticação, conforto e aplicabilidade real. «O objetivo final é criar dispositivos hápticos que transmitam a sensação de toque tão naturalmente como acontece no mundo real», conclui Marcia O’Malley.

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