Scoperta la prima pelle artificiale con il senso del tatto

sarà utile per le protesi.

E’ pronta la pelle artificiale che ha il senso del tatto, la prima che sa trasferire al cervello le percezioni che avverte. Flessibile, simile a quella umana e dotata di sensori di pressione organici fatti di nanotubi di carbonio, è descritta sulla rivista Science ed è stata sviluppata dagli ingegneri della Stanford University, il cui lavoro apre nuove prospettive nuove generazioni di robot e per protesi più efficienti.

”E’ la prima volta che un materiale flessibile e simile alla pelle riesce a rilevare la pressione subita e trasmettere il segnale elettrico al sistema nervoso”, commenta Zhenan Bao, coordinatrice del gruppo di 17 ricercatori che da anni studia l’uso di plastica e gomma come sensori di pressione.

E infatti il “cuore” di questa pelle artificiale è un sistema composto da due strati di plastica: uno esterno che, come la pelle umana, crea il meccanismo del tatto e sente i diversi tipi di pressione, da quella di un dito che sfiora a quella di una salda stretta di mano; lo strato interno funziona come un circuito per il trasporto dei segnali elettrici, traducendoli in stimoli biochimici ‘leggibili’ per i neuroni. Per trasmettere l’impulso elettrico i ricercatori hanno cosparso miliardi di nanotubi di carbonio, organizzati in minuscole piramidi, su una “cialda” di plastica. In questo modo la pressione esercitata sui sensori di plastica schiacciava i nanotubi, facendo condurre loro l’elettricità.

Aumentando o diminuendo la pressione sui nanotubi, cambiava di conseguenza il flusso di elettricità attraverso il sensore, e la sensazione trasmessa. Un meccanismo, questo, che imita il funzionamento del la pelle umana, che invia al cervello le informazioni sulla pressione come brevi impulsi elettrici, simili a quelli del codice Morse, e che è stato agganciato al secondo strato di pelle artificiale, composto da un circuito elettronico flessibile e organico in grado di trasportare gli impulsi elettrici alle cellule nervose. Per realizzarlo i ricercatori hanno sviluppato un sistema elettronico flessibile, che si piega senza rompersi, e impiegato la tecnologia delle stampanti a getto di inchiostro per depositare i circuiti flessibili sulla plastica.

Infine hanno sperimentato, sui topi, che il segnale elettrico può essere riconosciuto dal sistema nervoso, con una fila di neuroni per simulare il sistema nervoso, trasformando i segnali di pressione elettrica della pelle artificiale in impulsi luminosi che attivavano i neuroni. Gli ingegneri di Stanford stanno adesso lavorando a diversi sensori capaci di replicare i 6 tipi di meccanismi biologici di sensazione nella mano umana.

 

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  • lunedì, 19 Ottobre 2015