Puedes lavar fácilmente la pantalla en la manga de tu suéter.

La electrónica y las lavadoras no suelen ir de la mano. Cualquiera que haya lavado alguna vez un smartphone en el bolsillo sabe cómo acaba. Esta es exactamente la razón por la que hasta ahora las pantallas han sido paneles rígidos y planos hechos de vidrio o plástico que se llevan en la muñeca o se sostienen en la mano. La ropa, por otro lado, está hecha de hilos, que son estructuras unidimensionales que se pueden doblar, estirar y arrugar. El equipo dirigido por el científico de materiales Tural Khudiyev de la Facultad de Diseño e Ingeniería de la Universidad Nacional de Singapur quería resolver esta contradicción fundamental entre la electrónica plana y el material filiforme. Su enfoque: la pantalla no está pegada a la tela, sino que se convierte en su propio hilo.

Un hilo con 96 puntos de luz y sentido del tacto incorporado

El núcleo del desarrollo es la llamada fibra de píxeles digitales. En el interior, pequeños diodos emisores de luz, controlables individualmente, están dispuestos uno detrás de otro en una fila, similar a cuentas en un hilo. Cada fibra lleva 96 de estos coloridos puntos de luz. Debajo de los diodos emisores de luz hay una segunda capa sensible a la presión. Si un dedo presiona la fibra, se cierra un circuito en este punto y la resistencia eléctrica muestra exactamente dónde descansa el dedo. El píxel más cercano se ilumina. Según el anuncio de la Universidad Nacional de Singapur, el hilo acabado tiene sólo un grosor de aproximadamente un milímetro y se fabrica en longitudes de diez metros cada vez.

Los investigadores colocaron 54 fibras de píxeles una al lado de la otra en el área del antebrazo de la manga de un suéter negro. El resultado es un área de imagen de 168 x 105 milímetros, aproximadamente del tamaño de la pantalla de un teléfono inteligente grande. Muestra 96 ​​x 54 píxeles, que son 5184 píxeles, con una profundidad de color de 8 bits y se actualiza 30 veces por segundo. A modo de comparación: el teléfono inteligente actual tiene varios millones de píxeles. La pantalla de la funda tiene una forma cuadriculada como un viejo marcador, pero es suficiente para símbolos, textos breves, fotografías y vídeos sencillos. Dado que cada fibra tiene su propio canal de control, en caso de fallo sólo falla una línea, las demás siguen brillando. La pantalla también reconoce múltiples toques al mismo tiempo.

Lo que puede hacer la pantalla táctil en la manga de un suéter

Además de las fibras de píxeles, los investigadores tejieron en la funda otras fibras especiales producidas utilizando el mismo principio. Contienen un micrófono, un altavoz y sensores de movimiento, campo magnético, temperatura y luminosidad ambiental. Según el equipo, esto equivale aproximadamente a la misma gama de funciones que los primeros teléfonos inteligentes. El estuche tiene un menú de dos páginas donde puede tocar para abrir una calculadora, explorar una galería de fotos o reproducir un video, sin audio a 30 y audio sincrónico a 25 fotogramas por segundo. Funciona como una brújula, responde a comandos de voz y recibe imágenes de otros dispositivos a través de Bluetooth. Cuando el usuario gira el brazo, la pantalla gira con él y, en condiciones de luz brillante, la funda ajusta el brillo por sí misma.

Una característica muestra hacia dónde podría ir el viaje. Si la fibra termométrica se sitúa debajo de la axila, la manga mide la temperatura corporal y la muestra directamente sobre el tejido. El trabajo fue financiado por el Ministerio de Salud de Singapur y el Consejo Nacional de Investigación Médica. «La atención sanitaria es un campo de aplicación especialmente prometedor», afirma Khudiyev. Una prenda puede recopilar continuamente datos corporales a través de sensores de fibra y el usuario puede acceder a estos datos directamente en su ropa. En combinación con la inteligencia artificial, es posible realizar un seguimiento de la salud personal. Otros grupos persiguen ideas similares, por ejemplo con una capa de grafeno en la ropa que proteja contra las picaduras de mosquitos, pero una pantalla de color utilizable en tela es un nuevo paso.

Porque la lavadora no puede dañar tu manga

La verdadera prueba para la electrónica en la ropa es la vida cotidiana: arrugar, sudar, lavar. Luego, los investigadores colocaron la tela en una lavadora estándar y la lavaron 50 veces con detergente. Posteriormente, el brillo y la reacción al tacto se mantuvieron casi sin cambios. Las fibras resistieron incluso 1.000 curvaturas en un radio de cinco milímetros, es decir, alrededor de un lápiz grueso, sin pérdidas significativas. En un experimento, una fibra de píxel continuó brillando permanentemente incluso cuando estaba completamente sumergida.

La razón de esta robustez reside en el proceso de fabricación. Posteriormente, los investigadores no insertan los diodos emisores de luz en un cable, sino que los insertan directamente en la fibra mediante un proceso de trefilado térmico. Se calienta un trozo grueso de plástico y se estira hasta formar un hilo largo y delgado, como algodón de azúcar o vidrio. Una cinta con LED ya conectados pasa de una bobina al plástico blando y queda completamente encerrada en él. La electrónica está bien encerrada dentro del cable, protegida del agua, los detergentes y la fricción. Según las mediciones de los investigadores, el material es tan permeable al aire como el algodón, el poliéster o el denim y cumple con los límites normales de contacto con la piel.

5000 chips con 20.000 puntos de soldadura en un solo cable

El mayor obstáculo técnico fue el cableado. Las pistas conductoras se pueden colocar en forma de cruz en una placa de circuito impreso plana, pero esto no es posible en una rosca. Luego, el equipo desarrolló un diseño en el que todas las conexiones discurren a lo largo del mismo eje a lo largo del cual se propaga la señal. El punto de partida son cables de cobre aislados y muy finos. Un láser programable elimina el aislamiento de pintura exactamente donde se colocaría un microchip. Luego, la soldadura fundida fluye específicamente hacia estos puntos expuestos. De esta forma, los investigadores conectaron más de 5.000 chips a través de más de 20.000 contactos eléctricos. «Una fibra tiene una geometría axisimétrica unidimensional», explica Khudiyev. Esto dificulta la construcción de circuitos complejos utilizando métodos electrónicos bidimensionales convencionales. La nueva arquitectura de conexión resuelve exactamente este problema.

Los tejidos luminosos ya existían antes. Trabajos anteriores, como una tela de exposición a gran escala procedente de China, también presentada en Nature en 2021, generaban luz directamente en los puntos de cruce de los hilos. Otros grupos bordaron hilos luminosos en telas o desarrollaron fibras que resolvían problemas matemáticos simples. Según el científico de materiales Shanshan Yao de la Universidad Stony Brook, que examinó y comentó el estudio para Nature, la novedad es que las funciones de visualización, reconocimiento táctil y cálculo se unen en un solo hilo. Esto convierte la ropa cotidiana en una interfaz gráfica de usuario, similar a la pantalla de un teléfono inteligente. Cómo las pantallas se han vuelto más pequeñas en los últimos años lo demuestra también una pantalla con la imagen de un loro pegada en la cabeza de un alfiler.

Limitaciones y preguntas abiertas

Por muy impresionante que sea el caso, sigue siendo un prototipo de laboratorio. Con la friolera de 5000 píxeles, la resolución es basta y el área de la imagen se limita al antebrazo. Los investigadores apuestan a que microchips más pequeños y fibras más delgadas permitirán pantallas más grandes y nítidas. Su proceso es básicamente compatible con esto y las fibras más finas se pueden tejer, tejer y bordar con máquinas industriales normales. Aún no está claro cuánta electricidad consume la funda, cuánto dura con una sola carga de batería y cuánto costaría producir dicha prenda. Aún no se ha estudiado el comportamiento de las fibras tras cientos de lavados en lugar de 50.

Como siguiente paso, el equipo quiere aumentar la resolución e insertar sensores e inteligencia artificial directamente en el tejido. El objetivo es conseguir ropa que entienda tanto al usuario como a su entorno y ofrezca información donde sea necesaria. Que algún día la gente cambie su teléfono por un suéter dependerá no sólo de la tecnología, sino también de si una funda colorida se percibe como práctica en la vida cotidiana. Cualquiera que observe hoy en día un funcionamiento tan inusual como un panel táctil lingüístico se dará cuenta de lo abierta que está la cuestión de qué interfaces prevalecerán en última instancia. Pero una cosa es segura según este estudio: una pantalla ya no tiene por qué ser rígida y frágil; también se puede lavar.

La fibra de píxeles digitales natural y sensible al tacto permite una GUI interactiva de la prenda; doi:10.1038/s41586-026-11128-9

Investigadores de la Universidad Nacional de Singapur y NUS insertan la primera pantalla táctil del mundo en una prenda

Construido con el apoyo de inteligencia artificial.