Puedes lavar fácilmente la pantalla en la manga del suéter.

La electrónica y las lavadoras no suelen combinarse. Cualquiera que haya lavado alguna vez un smartphone en el bolsillo sabe cómo acaba. Precisamente por eso las pantallas hasta ahora eran paneles rígidos y planos hechos de vidrio o plástico que se llevaban en la muñeca o se sostenían en la mano. La ropa, en cambio, está hecha de hilos, es decir, 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 el 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 su interior, pequeños diodos emisores de luz controlables individualmente están colocados uno detrás de otro en una línea, similar a cuentas en un hilo. Cada fibra lleva 96 de estos puntos luminosos de colores. Debajo de los diodos luminosos se encuentra 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 está apoyado el dedo. A continuación se ilumina el píxel más cercano. 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 enhebraron 54 fibras de píxeles de este tipo, una al lado de la otra, en el área del antebrazo de la manga de un suéter negro. Esto dio como resultado un área de imagen de 168 por 105 milímetros, aproximadamente el tamaño de la pantalla de un teléfono inteligente grande. Muestra 96 ​​por 54 píxeles, es decir, 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 cuadrícula aproximada como un tablero de anuncios antiguo, pero es suficiente para símbolos, textos breves, fotografías y vídeos sencillos. Como cada fibra tiene su propio canal de control, en caso de defecto 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 otras fibras especiales en la funda que se fabricaron siguiendo el mismo principio. Contienen un micrófono, un altavoz y sensores de movimiento, campo magnético, temperatura y luminosidad ambiental. Según el equipo, esto supone aproximadamente la misma gama de funciones que los primeros teléfonos inteligentes. La funda tiene un menú de dos páginas donde puedes tocar para abrir una calculadora, explorar una galería de fotos o reproducir un vídeo, sin sonido a 30 y con sonido sincrónico a 25 fotogramas por segundo. Funciona como brújula, responde a comandos de voz y recibe imágenes de otros dispositivos vía 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 función muestra hacia dónde podría llegar el viaje. Si la fibra de temperatura está en 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 su 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 operable en el tejido es un nuevo paso.

Por qué la lavadora no puede dañar tu manga

La verdadera prueba para la electrónica en la ropa es la vida cotidiana: arrugar, sudar, lavar. Por lo tanto, los investigadores pusieron la tela en una lavadora estándar y la lavaron 50 veces con detergente. Después, la luminosidad y la reacción al tacto prácticamente no cambiaron. Las fibras también resistieron 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 incluso continuó brillando permanentemente mientras estaba completamente sumergida.

La razón de esta robustez reside en el proceso de fabricación. Los investigadores no colocan después los diodos luminosos en un hilo, sino que los introducen directamente en la fibra mediante un proceso de estirado térmico. Se calienta un trozo de plástico grueso y se estira hasta formar una hebra larga y delgada, como algodón de azúcar o vidrio. Una banda con los LED ya conectados pasa desde una bobina hasta el plástico blando y queda completamente encerrada en él. La electrónica está bien empaquetada dentro de la rosca, protegida del agua, detergente y fricción. Según las mediciones de los investigadores, el material también es tan permeable al aire como el algodón, el poliéster o el denim y respeta los límites habituales 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 sobre una placa de circuito impreso, pero esto no es posible en un solo hilo. Por lo tanto, 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 debe conectar 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 textiles luminosos ya existían antes. Trabajos anteriores, como un textil de exhibición a gran escala procedente de China, que también se presentó en Nature en 2021, generaban luz directamente en los puntos de cruce de los hilos. Otros grupos bordaron hilos brillantes en telas o desarrollaron fibras que resuelven problemas matemáticos simples. Según el científico de materiales Shanshan Yao de la Universidad Stony Brook, que revisó y comentó el estudio para Nature, lo nuevo es que las funciones de visualización, reconocimiento táctil y computación 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. Lo mucho que se han vuelto más pequeñas las pantallas en los últimos años también lo demuestra una pantalla con la imagen de un loro que cabe en la cabeza de un alfiler.

Límites y preguntas abiertas

Por muy impresionante que sea la funda, sigue siendo un prototipo de laboratorio. Con unos buenos 5.000 píxeles, la resolución es basta y el área de la imagen está limitada al antebrazo. Los investigadores apuestan a que microchips más pequeños y fibras más delgadas permitirán pantallas más grandes y nítidas. Su proceso es fundamentalmente compatible con esto y las fibras más finas se pueden tejer, tejer y bordar con máquinas industriales comunes. 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 investigado cómo se comportan las fibras después de cientos de lavados en lugar de 50.

Como siguiente paso, el equipo quiere aumentar la resolución y acomodar sensores e inteligencia artificial directamente en la tela. El objetivo es conseguir prendas que comprendan tanto al usuario como a su entorno y ofrezcan información allí 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 brillante se percibe como práctica en la vida cotidiana. Cualquiera que observe un funcionamiento inusual hoy en día, como un panel táctil para la lengua, verá cuán abierta está la pregunta sobre 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 en 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

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