HydroHaptics: Superficies blandas con retroalimentación de fuerza real

El tacto es uno de nuestros sentidos más importantes, y comienza a desarrollarse incluso antes de nacer. De hecho, es el sentido que se desarrolla primero en la embriología humana.

Como parte integral de nuestras vidas, el tacto ocurre cuando neuronas especializadas perciben información táctil de la piel y la transmiten al cerebro, donde se percibe como temperatura, presión, dolor y vibración.

Nuestras neuronas sensoriales son altamente diversas, con sus terminaciones alojadas en distintas estructuras sensoriales. Estas neuronas trabajan en armonía para detectar muchas cualidades diferentes del tacto.

A medida que nuestra comprensión del intrincado lenguaje del tacto ha crecido, también lo ha hecho nuestra capacidad de recrearlo mediante la tecnología. Aquí es donde entra la háptica, un campo emergente que traduce la riqueza sensorial del tacto humano en experiencias digitales y mecánicas.

Derivado de la palabra griega ‘haptein’, que significa contacto o tocar, la háptica se refiere a la detección y manipulación mediante el tacto. También implica el uso de tecnología para crear sensaciones táctiles como vibraciones o retroalimentación de fuerza. Ejemplos incluyen controladores de videojuegos, vibraciones de teléfonos inteligentes, cirugía robótica y realidad virtual.

La háptica permite a un usuario tocar y sentir objetos distantes de forma indirecta. Dispositivos especiales como joysticks y guantes de datos proporcionan retroalimentación de aplicaciones informáticas en forma de sensación táctil. Al ofrecer retroalimentación forzada a quienes interactúan con entornos virtuales, la háptica crea un flujo bidireccional de información.

La Evolución de las Tecnologías Hápticas 

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Desde su introducción hace aproximadamente medio siglo, la háptica ha evolucionado hasta convertirse en un campo sofisticado donde sensaciones como textura, temperatura, presión e incluso suavidad pueden ser diseñadas en objetos cotidianos. Esta nueva generación de háptica promete acercar las experiencias digitales a la interacción física real.

La diversa gama de tecnologías hápticas que están dando forma a las interfaces actuales muestra cuán rápidamente ha avanzado la tecnología.

Los teléfonos inteligentes y wearables utilizan retroalimentación vibrotáctil para generar vibraciones, mientras que la háptica electrostática en pantallas táctiles y trackpads crea una ilusión de textura o fricción en una pantalla que de otro modo sería lisa. La háptica térmica simula cambios de temperatura para aportar mayor realismo a las interacciones virtuales.

La retroalimentación de fuerza añade una sensación de presión o movimiento para que las interacciones se sientan más reales. Los actuadores y motores hápticos son lo que permite sentir resistencia en un controlador de videojuegos o en un dispositivo de VR.

Más allá de estos, materiales inteligentes emergentes como los polímeros electroactivos y magnetorreológicos, que cambian de forma o firmeza al exponerse a campos eléctricos o magnéticos, están habilitando retroalimentación háptica flexible.

Luego están las hápticas piezoeléctricas para retroalimentación precisa y localizada mediante voltaje. Pequeñas fuerzas laterales aplican pequeñas fuerzas laterales a la piel, mientras que la háptica microfluídica utiliza diminutos canales de fluido para simular sensaciones táctiles.

Otra tecnología más en este campo en crecimiento son las hápticas neumáticas e hidráulicas, que se utilizan para simular fuerza de agarre, peso o impacto mediante la presión de aire o líquido.

Entre ellas, la háptica hidráulica ha ganado mucho interés entre los investigadores como una tecnología háptica de alta fidelidad. Esta tecnología emergente, después de todo, brinda sensaciones potentes y realistas que superan las capacidades de las hápticas basadas en vibración más antiguas.

El uso de fluidos aquí permite crear retroalimentación de fuerza fuerte, precisa y altamente dinámica. Además, los sistemas hápticos hidráulicos pueden proporcionar sensaciones térmicas rápidas y realistas al circular rápidamente agua con diferentes temperaturas. Además, los sistemas hidráulicos y neumáticos pueden integrarse en dispositivos blandos y flexibles, permitiendo hápticas portátiles más naturales que reducen la fatiga del usuario y mantienen la destreza.

Con los dispositivos hápticos actuales a menudo voluminosos y rígidos, lo que los hace inadecuados para la interacción ubicua, los investigadores han abordado esta limitación desarrollando bombas y actuadores hidráulicos miniaturizados, lo que permite crear wearables pequeños que son mucho más prácticos para el uso cotidiano.

Por ejemplo, hace varios años, investigadores de Autodesk Research, la Universidad de Manitoba y la Universidad de Toronto colaboraron para crear HydroRing¹, un dispositivo que se lleva en el dedo para proporcionar sensaciones táctiles de temperatura, vibración y presión que permiten interacciones hápticas de realidad mixta.

Cuando está activo, este wearable proporciona sensaciones con la ayuda de un líquido que circula a través de un tubo delgado y flexible que se lleva sobre la yema del dedo. En modo pasivo, tiene un impacto mínimo en la destreza del usuario y en su percepción de los estímulos.

Más recientemente, investigadores de Georgia Tech presentaron su anillo háptico blando², que combina la activación neumática e hidráulica para imitar suavidad, aspereza y temperatura en la falange proximal. Este anillo, fabricado con silicona EcoFlex 00-30 para coincidir con las propiedades mecánicas de la piel humana, permite a los usuarios explorar su entorno con la yema de los dedos.

Su diseño permite la entrega de vibración mediante inflación neumática, sensaciones térmicas mediante agua circulante en un circuito hidráulico y presión simultáneamente.

Al evaluar la efectividad del anillo y las técnicas de renderizado, los investigadores realizaron un estudio de usuarios con 15 participantes. Encontraron una tasa de precisión de hasta el 90 % en la capacidad de los participantes para emparejar texturas virtuales con reales. Las valoraciones multidimensionales también indican que el dispositivo comunicó eficazmente sensaciones táctiles distintas a través de las modalidades.

Hace algunos años, investigadores de la Carnegie Mellon University llevaron la tecnología más allá al desarrollar hápticas basadas en hidráulica lo suficientemente delgadas, apenas 5 mm, para incorporarse en una pantalla OLED y permitir que las notificaciones táctiles se sientan físicamente.

La nueva tecnología de pantalla puede permitir a los usuarios una forma más inmersiva e interactiva de interactuar con notificaciones, pulsar botones y escribir en el teclado. Según los investigadores, la tecnología prototipo también puede habilitar interfaces dinámicas en otros dispositivos como reproductores de música, juegos, vehículos eléctricos y más.

Ahora, investigadores de la Universidad de Bath han desarrollado una nueva tecnología receptiva llamada HydroHaptics que responde incluso a toques y apretones.

Por qué la háptica hidráulica supera a la neumática (HydroHaptics explicado)

Las interfaces blandas y flexibles ofrecen un potencial de interacción único pero sufren de retroalimentación de fuerza limitada. Aquí, los enfoques neumáticos no son adecuados porque carecen de capacidad de respuesta y precisión, mientras que las soluciones microhidráulicas tienen una entrada limitada.

Por lo tanto, los sistemas hidráulicos son la opción perfecta. Los sistemas hidráulicos utilizan líquido como fluido de trabajo, a diferencia de los enfoques neumáticos que usan aire, cuya compresibilidad limita la velocidad y precisión de la fuerza y el desplazamiento de salida. El líquido permite una mayor precisión así como una salida más responsiva.

Los modelos hidráulicos interactivos actuales utilizan principalmente microhidráulica, que puede proporcionar mayor control pero tiene limitaciones de volumen, lo que restringe la interfaz a botones pequeños, afectando a su vez la flexibilidad de entrada y la diversidad de formas.

Al diseñar sistemas hidráulicos interactivos, también se debe lidiar con fugas, capacidad de retroalimentación limitada y la necesidad de componentes especializados, lo que dificulta su realización.

Así, los investigadores han creado HydroHaptics, un nuevo sistema que permite retroalimentación de fuerza de alta fidelidad en interfaces deformables mediante transmisión hidrostática. Esta plataforma es capaz de mejorar la calidad de la retroalimentación de fuerza en interfaces blandas, manteniendo las cualidades que permiten experiencias de usuario ricas, es decir, flexibilidad, suavidad y libertad de entrada.

Esta tecnología presenta varias ventajas. En primer lugar, está impulsada por un motor DC sin escobillas y no necesita bombas, válvulas ni reguladores. Al aprovechar la disponibilidad, asequibilidad y opciones de control del motor compacto, los investigadores pueden crear efectos de retroalimentación de fuerza en HydroHaptics.

Al diseñarse con menos componentes para ser escalable, se reduce la susceptibilidad del sistema a fugas mientras se hace adaptable a interfaces más grandes. La mayoría de los componentes utilizados en el sistema son también piezas estándar o impresas en 3D.

Además, HydroHaptics es intrínsecamente bidireccional para permitir tanto la detección de interacciones de fuerza de entrada como la entrega de retroalimentación de fuerza. Esto significa que la novedosa tecnología permite una comunicación bidireccional entre una persona y el objeto que está sosteniendo o usando.

En conjunto, todos estos beneficios brindan oportunidades únicas para explorar interacciones hápticas en interfaces blandas y desarrollar dispositivos deformables novedosos.

Ahora, HydroHaptics es un sistema de código abierto con una celda hidráulica sellada, que contiene una cantidad fija de líquido, incompresible y que acopla hidráulicamente las dos superficies flexibles de la celda. Esto permite la transmisión de fuerza bidireccional entre ellas.

Un actuador mecánico lineal actúa como el motor háptico, que puede proporcionar retroalimentación de fuerza desplazando el fluido, transmitiendo fuerza a la interfaz deformable. Para permitir que la interfaz se deforme, el mismo motor se mueve en respuesta a la fuerza aplicada a la interfaz deformable mientras mantiene la presión dentro de la celda hidráulica, la cual es ajustable para generar diferentes niveles de rigidez.

Con este enfoque, los usuarios pueden sentir vibraciones, clics agudos y resistencia variable mientras la superficie mantiene su suavidad y flexibilidad natural, sin importar cómo se presione, pellizque o gire, “algo que, hasta ahora, simplemente no había sido posible”, dijo James Nash, co‑líder del estudio y estudiante de doctorado en Ciencias de la Computación en Bath.

Así, una persona puede pellizcar, tocar o girar un objeto como un ratón de computadora flexible, una prenda de ropa o un cojín, y ese objeto responderá de manera expresiva y significativa, por ejemplo, atenuando la luz, esculpiendo en una pantalla o cambiando el canal de TV.

La entrada del usuario también puede detectarse monitoreando la presión interna.

“La entrada del usuario es percibida por el sistema a través del objeto, y el usuario entonces siente la respuesta háptica del sistema a través de la superficie deformable.”

– Profesor Jason Alexander, líder del estudio, del Departamento de Ciencias de la Computación en Bath.

De esta manera, HydroHaptics permite experiencias hápticas distintas en interfaces blandas y deformables, que actualmente son poco prácticas con los enfoques existentes.
Con HydroHaptics, los investigadores están abriendo puertas a oportunidades emocionantes para interacciones basadas en el tacto con objetos cotidianos. La tecnología puede beneficiar enormemente a los videojuegos, la tecnología wearable, la simulación médica, el diseño de productos y otros campos.

La próxima ola de interacción humano‑computadora

El equipo de científicos informáticos de Bath presentó su estudio sobre HydroHaptics en el ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’25) hace unas semanas, donde el artículo recibió un premio de mención honorífica.

En su forma actual, el sistema tiene una forma cilíndrica, cuya parte superior es una cúpula deformable hecha de silicona, que constituye la superficie superior expuesta de la celda, cuya parte inferior también está sellada con una membrana de silicona flexible. Justo debajo de la celda hay un sensor de presión y un portacarretes de tornillo, impulsado por el motor DC.

Cuando el usuario interactúa con la cúpula, al presionarla o apretarla, desplaza el agua, provocando que ésta presione y extienda la membrana inferior. El sensor detecta el aumento de presión resultante y lo asocia al gesto y comando correspondiente.

Para proporcionar retroalimentación táctil, el dispositivo usa el motor para comprimir la celda desde abajo, lo que empuja la cúpula hacia arriba contra el dedo del usuario, creando así una sensación de vibración oscilante, un clic distintivo o un botón pulsado tensionado.

Para demostrar la capacidad de HydroHaptics de mejorar la interacción mediante retroalimentación de fuerza de gran detalle, el equipo lo integró en cuatro aplicaciones cotidianas.

Un ratón de computadora deformable y con fuerza aumentada, con una cúpula de silicona suave que permitía a los usuarios esculpir objetos digitales en una pantalla al presionar y deformar la superficie del ratón.

Un pequeño cojín interactivo que brinda retroalimentación háptica mientras mantiene su suavidad. Se colocó una bolsa HydroHaptic dentro del cojín para controlar dispositivos inteligentes al presionarlo o apretarlo.

Una mochila que proporciona retroalimentación de fuerza en el cuerpo a través de las correas. Entregaba notificaciones de smartphone mediante toques y presiones en los hombros, lo que también puede usarse para la navegación.

Un joystick de fuerza aumentada impreso en 3D se mejora con la tecnología HydroHaptic para potenciar la inmersión en videojuegos. La retroalimentación háptica se entregó a los jugadores durante el juego para simular tensión, resistencia o impacto brusco.

Estas aplicaciones demuestran por primera vez la integración de retroalimentación háptica de calidad en interfaces y objetos blandos y flexibles. Y el equipo ve mucho potencial para su tecnología en una amplia gama de dispositivos interactivos.

“Nuestros experimentos demuestran que este es un sistema fiable para permitir que un ser humano interactúe con objetos blandos de manera significativa que mejorará la forma en que vivimos y trabajamos.”

– Profesor Jason Alexander

Para ilustrar el potencial de HydroHaptics, dio el ejemplo de un usuario que siente efectos físicos en el cojín en el que se apoya, lo que refleja lo que ocurre en la televisión frente a él. Por ejemplo, la vibración en el cojín cuando un coche circula por una carretera accidentada en la TV, o el cojín volviéndose sólido cuando alguien golpea una pared dura. Otro ejemplo es el del usuario de la mochila, que no necesita su teléfono para la navegación ya que las correas lo guiarán mediante suaves apretones al hombro.

“Estos son solo dos de los muchos modos en que esta tecnología podría integrarse en nuestras vidas en un futuro no muy lejano.”

– Alexander 

Para evaluar el rendimiento de su tecnología, el equipo realizó una serie de evaluaciones técnicas usando un brazo robótico de alta precisión y llevó a cabo un estudio de usuarios. Durante el estudio, el equipo demostró la capacidad de HydroHaptics para crear efectos hápticos distintos con una precisión media de identificación del 82,6 % en todos los efectos y del 92,8 % en el efecto más distintivo.

Aunque otros equipos de investigación también están trabajando en interfaces blandas y deformables, habiendo producido prototipos que muestran sensaciones altamente localizadas o diferentes niveles de retroalimentación de baja fidelidad, no han alcanzado el nivel de escala, precisión y resolución de HydroHaptics.

El equipo cree que los productos HydroHaptics pueden estar listos para el mercado pronto, si el interés en su tecnología es indicativo. “Con recursos suficientes, no sería irreal que esto estuviera en un producto en uno o dos años”, dijo el Profesor Alexander.

Pero, por supuesto, el equipo primero necesita refinar el motor háptico para que su volumen se reduzca y sea adecuado para aplicaciones comerciales.

El sistema tampoco está exento de limitaciones técnicas. Como señala el artículo, el aire puede quedar atrapado dentro de la celda hidráulica o filtrarse al sistema con el tiempo, lo que puede reducir su rendimiento. Además, una alta presión de salida genera la necesidad de una potencia significativa, lo que puede provocar problemas térmicos.

En cuanto al motor háptico, el enfoque del equipo depende de que sea rígido, y aunque puede separarse mediante un tubo flexible, debe permanecer conectado a la interfaz, lo que no siempre es factible para interfaces totalmente deformables. El estudio señaló:

“HydroHaptics representa un paso significativo hacia el objetivo a largo plazo de lograr sistemas de retroalimentación de fuerza háptica totalmente deformables, y el trabajo futuro debería buscar reducir el número y tamaño de los componentes rígidos.”

Invertir en tecnología háptica

Texas Instruments (TXN ) es un gigante de semiconductores que desarrolla chips analógicos y de procesamiento embebido para varios mercados, incluidos electrónica personal, automotriz, equipos de comunicaciones, industrial y sistemas empresariales.
TI también es un actor importante en la industria háptica, proporcionando soluciones integradas que incluyen controladores hápticos, controladores de pantalla táctil y bibliotecas de software para generar retroalimentación táctil en productos electrónicos de consumo e industriales.

Texas Instruments (TXN )

Con una capitalización de mercado de 160,5 mil millones de dólares, las acciones de TXN cotizan actualmente a 176,93 $, con una caída del 5,83 % en lo que va del año pero un aumento del 26,4 % desde el mínimo de abril. Las acciones de TXN alcanzaron un máximo histórico (ATH) de 221,69 $ en julio.
Texas Instruments tiene un EPS (TTM) de 5,28 y un P/E (TTM) de 33,46. Se ofrece a los accionistas un rendimiento de dividendo del 3,22 %. El 16 de octubre, TI declaró un dividendo en efectivo trimestral de 1,42 $ por acción ordinaria. El dividendo se incrementó un 4 % el mes pasado, marcando 22 años consecutivos de aumentos.

Resultados recientes (Q2 2025): Texas Instruments informó 4,45 mil millones de dólares en ingresos (+16 % interanual, +9 % trimestral), aproximadamente 1,30 mil millones de dólares en beneficio neto y 1,41 $ EPS. La dirección pronosticó ingresos del Q3 de 4,45–4,80 mil millones de dólares. El flujo de caja libre (TTM) fue de aproximadamente 1,8 mil millones de dólares en el informe del Q2‑2025.

Conclusión

A medida que el mundo de la háptica se expande y crece, HydroHaptics representa un cambio de paradigma en cómo tocaremos y seremos tocados por la tecnología. Al combinar interfaces blandas y deformables con retroalimentación de fuerza precisa, la tecnología está abriendo la puerta a interacciones más ricas y naturales con nuestros dispositivos y entornos.

Desde el entretenimiento inmersivo hasta la formación médica y los hogares inteligentes, esta tecnología podría redefinir cómo los humanos y las máquinas se comunican.

Referencias:

1. Han, T., Anderson, F., Irani, P., & Grossman, T. (2018). HydroRing: Soporte de háptica de realidad mixta mediante flujo de líquido. En Proceedings of the 31st Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’18) (pp. 913–925). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3242587.3242667
2. Sanz Cozcolluela, A., & Vardar, Y. (2025). Generación de texturas multimodales con un anillo háptico hidro‑neumático blando. Elsevier BV. https://doi.org/10.2139/ssrn.5170637
3. Shultz, C., & Harrison, C. (2023). Flat Panel Haptics: Bombas electroosmóticas integradas para pantallas de forma escalables. En Proceedings of the 2023 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (Artículo 745). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3544548.3581547
4. Nash, J. D., Sauvé, K., van Riet, C. M., van Oosterhout, A., Sharma, A., Clarke, C., & Alexander, J. (2025). HydroHaptics: Retroalimentación de fuerza de alta fidelidad en interfaces blandas y deformables mediante transmisión hidrostática. En A. Bianchi, E. Glassman, W. E. Mackay, S. Zhao, J. Kim, & I. Oakley (Eds.), Proceedings of the 38th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’25) (Artículo No. 59). Association for Computing Machinery. https://doi.org/10.1145/3746059.3747679