Nuevas tecnologías desarrolladas en la UPNA generan sensaciones táctiles sin contacto físico ni dispositivos portátiles

El ingeniero Josu Irisarri Erviti (Pamplona, 1994) ha desarrollado nuevas tecnologías hápticas sin contacto que permiten generar, a distancia, sensaciones táctiles en personas, prescindiendo, además, de dispositivos portátiles. Esta investigación, fruto de su tesis doctoral  defendida en la Universidad Pública de Navarra (UPNA), tiene como objetivo reducir el tiempo de adaptación a los sistemas interactivos y favorecer el uso de dispositivos en entornos públicos. Además, se orienta a recuperar experiencias táctiles afectivas, como los movimientos de roce en el antebrazo, a menudo desatendidas en entornos virtuales.

zoom Josu Irisarri, investigador y profesor, fotografiado en la UPNA.

Josu Irisarri, investigador y profesor, fotografiado en la UPNA.

“La vista y el oído han dominado los sistemas de interacción persona-ordenador y, a veces, ignorando la importancia del sentido del tacto —indica Josu Irisarri—. En la tesis doctoral, he presentado tecnologías hápticas que pueden proporcionar sensaciones táctiles a distancia. Tienen el potencial de mejorar las experiencias inmersivas en entornos virtuales, así como de facilitar una conexión más profunda entre personas usuarias. También aborda la utilización de la háptica, la ciencia que explora el sentido del tacto, aunque sin contacto, para experiencias multimodales, tecnologías sin contacto y computación afectiva, un campo que estudia la interacción entre emociones y tecnología”.

Piel de gallina por fuerzas eléctricas estáticas

El trabajo se articula en varios enfoques experimentales para recrear emociones en entornos virtuales, con el objetivo de trascender el tacto funcional (el que sirve para habilidades como sujetar objetos, escribir o manipular herramientas). Así, Josu Irisarri ha aplicado, de forma controlada, fuerzas eléctricas estáticas, que han conseguido estimular a distancia la piel del antebrazo y, por lo tanto, han producido el levantamiento del vello, fenómeno conocido comúnmente como piel de gallina. “Esta tecnología puede actuar a distancia y tiene el potencial de crear estímulos afectivos”, sintetiza el autor de la tesis doctoral, dirigida por el profesor de la UPNA Asier Marzo Pérez, investigador del Instituto de Smart Cities (ISC) y beneficiario de una ayuda “Starting Grant” del European Research Council (ERC), la de mayor prestigio científico de la Unión Europea.

zoom Una persona, experimentando piloerección háptica sin contacto utilizando electrostática en la Velada Háptica celebrada el pasado febrero en la UPNA.

Una persona, experimentando piloerección háptica sin contacto utilizando electrostática en la Velada Háptica celebrada el pasado febrero en la UPNA.

Asimismo, la investigación ha combinado el plasma eléctrico y el ultrasonido para guiar descargas eléctricas en el aire. Esta innovadora técnica, cuyos resultados se han publicado en la revista de alto impacto “Science Advances”, es “capaz de generar estímulos fuertes y con una buena resolución espacial y temporal”, según describe Josu Irisarri. “Este logro, considerado fundamental en la tesis, ha permitido controlar por primera vez dicho efecto”, añade el investigador.

Combinaciones tecnológicas

El estudio también contempla otras combinaciones tecnológicas, entre las que se incluyen la utilización conjunta de ultrasonido, fuerzas eléctricas estáticas, descargas eléctricas, aerosoles, luz infrarroja, variaciones en humedad y temperatura, aire y láseres, con el fin de ampliar el repertorio de respuestas táctiles en la interacción entre personas y ordenadores. Asimismo, introduce un nuevo material inteligente, compuesto de termoplástico con polvo de hierro, que puede activarse a distancia mediante calor y campos magnéticos. Este sistema, aunque requiere contacto directo con el material por parte de la persona usuaria, ha servido como referencia para las comparativas con las tecnologías sin contacto.

zoom Un usuario, recibiendo en los dedos pequeñas descargas eléctricas hápticas sin contacto guiadas con técnicas de ultrasonidos.

Un usuario, recibiendo en los dedos pequeñas descargas eléctricas hápticas sin contacto guiadas con técnicas de ultrasonidos.

“Espero que este trabajo sirva para introducir otras tecnologías hápticas sin contacto distintas de los ultrasonidos, que ha sido la tecnología dominante en la última década —señala Josu Irisarri—. Tener disponibles más tecnologías hápticas sin contacto puede motivar la incorporación de ‘feedback’ táctil en algunos sistemas de interacción entre personas y ordenadores, como las experiencias interactivas públicas en exposiciones, museos o teatros”.

La tesis doctoral ha contado con el respaldo del Gobierno de Navarra, a través de los fondos FEDER de la Unión Europea, y del proyecto TOUCHLESS (Experiencias hápticas sin contacto neurocognitivas), financiado por el programa comunitario EU Horizon 2020.

Breve currículum

Josu Irisarri cursó sucesivamente en la UPNA el grado en Ingeniería Eléctrica y Electrónica y el Máster Universitario en Ingeniería Industrial (con un semestre en la Universidad de Ciencias Aplicadas de Osnabrück en Alemania gracias al programa Erasmus+), antes de iniciar el doctorado en el programa de Ciencias y Tecnologías Industriales. Durante este periodo, completó una estancia de investigación en el Advanced Research Centre de la Universidad de Glasgow (Reino Unido), lo que le ha valido una mención internacional a su tesis doctoral, que ha sido calificada con sobresaliente “cum laude”.

zoom Posibles tecnologías hápticas sin contacto aplicadas en una videollamada. El sentido del tacto se añade al visual y al auditivo para mejorar la inmersión de la persona, por ejemplo, sintiendo el calor de la otra habitación o mediante abrazos virtuales.

Posibles tecnologías hápticas sin contacto aplicadas en una videollamada. El sentido del tacto se añade al visual y al auditivo para mejorar la inmersión de la persona, por ejemplo, sintiendo el calor de la otra habitación o mediante abrazos virtuales.

En la actualidad, Josu Irisarri sigue vinculado a la UPNA, ya que compagina su trabajo como profesor sustituto en el Departamento de Estadística, Informática y Matemáticas con la investigación en el equipo UPNALAB de Asier Marzo, que forma parte del grupo Sistemas Distribuidos, dirigido por el catedrático Jesús Villadangos Alonso, investigador del Instituto ISC. 

En el currículum de Josu Irisarri, hay un capítulo dedicado a la divulgación científica, pues ha participado en actividades como la Noche Europea de las Investigadoras y los Investigadores y el canal de divulgación científica en formato pódcast “Ciencia al punto / Zientzia puntu-puntuan” (ambas iniciativas, de la UPNA), el Encuentro de Jóvenes Investigadores de Navarra (Nabirra Ciencia), el concurso Tesis en 3 Minutos de Campus Iberus y distintas ferias tecnológicas. Además, fue una de las personas que fundaron la Asociación de Estudiantes de Ingeniería para el Impulso de la Tecnología Electrónica-i2tec de la UPNA, por lo que, entre 2017 y 2023, participó en la institución académica en la organización de las distintas ediciones de la Semana de la Ingeniería Electrónica.