La pelle artificiale che sente il tatto (fonte: bao research group, stanford university)
Trasmette la percezione al cervello
Roma, 16 ottobre, 11:42 (ansa) – È 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 a nuove generazioni di robot e per protesi più efficienti.
”È 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 schiaccia i nanotubi, facendo condurre loro l’elettricità.
Aumentando o diminuendo la pressione sui nanotubi, cambia di conseguenza il flusso di elettricità attraverso il sensore, e la sensazione trasmessa. Un meccanismo, questo, che imita il funzionamento della 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.
