Principia

Las huellas dactilares presentes en los humanos, y en general en los primates, son importantes para el agarre y manipulación precisa de los objetos. En el uso de las tecnologías con pantallas planas táctiles y otras tecnologías basadas en experiencias sensoriales relacionadas con el tacto, conocer los mecanismos involucrados en la fricción con superficies podría permitir el desarrollo de sensores táctiles más realistas en robótica, entornos de realidad virtual e incluso en prótesis.

En pantallas táctiles se usa habitualmente la lubricación ultrasónica mediante la retroalimentación sensorial háptica,  que mide la presión y vibraciones de las yermas por la deformación y movimiento de la piel en tiempo real. Aunque su efectividad se reduce cuando el usuario tiene las yemas de los dedos secas en comparación con las húmedas. Además, poder distinguir entre superficies de textura fina, como las telas, mediante el tacto se basa en las vibraciones laterales inducidas. En este caso, la ausencia de fricción por deslizamiento inhibe nuestra capacidad para identificar lo que realmente estamos tocando.

Investigadores de la Universidad Nacional de Seúl en colaboración con investigadores de las Universidades de Birmingham, y de Corea del Sur han encontrado que las huellas dactilares poseen un mecanismo de autorregulación de la humedad que es el responsable  de la fricción de las yemas con las superficies.

La regulación de la humedad en las crestas epidérmicas de las yemas  provoca que la hidrodinámica de la capa fluida que se forma maximice la fricción. En las superficies impermeables, el sudor de los poros de las crestas suaviza la piel, lo que aumenta drásticamente la fricción. Cuando crece la humedad en las crestas, éstas se vuelven más elásticas, lo que genera el bloqueo eventual de los poros para que no se reduzca la fricción con una humedad excesiva. Así es posible la regulación de la humedad necesaria para el agarre de los objetos.

Mediante el uso de imágenes espectroscópicas basadas en la utilización de láser de alta tecnología, se ha obtenido que la regulación de la humedad podría justificarse por la combinación del bloqueo de los poros del sudor y la evaporación acelerada de la humedad excesiva, como resultado del estudio de la forma de la sección trasversal de los surcos epidérmicos cuando están en contacto con un objeto. Estos dos factores mantienen  la humedad óptima en las crestas para maximizar la fricción independientemente de si la yema del dedo estaba inicialmente húmeda o seca.

Según las conclusiones de la investigación, las abundantes glándulas sudoríparas y crestas epidérmicas situadas en las yemas de los dedos de los primates supone una ventaja evolutiva  en las habilidades locomotoras  y manipulativas en comparación con otros animales como los osos y los grandes felinos.

Referencia:

S.-M.  Yum et al. 2020. Fingerprint ridges allow primates to regulate grip. Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).