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Nuovi robot e nuove protesi più efficienti saranno realizzate grazie alla nuova pelle artificiale, che ha il senso del tatto. Come funziona? E’ in grado di trasferire al cervello le percezioni che avverte. E’ flessibile, simile a quella umana; su di essa ci sono sensori di pressione organici, costituiti da nanotubi di carbonio. La hanno sviluppata gli ingegneri della Stanford university. Pubblica lo studio la rivista Science.
Pelle artificiale: la parola alla protagonista
Zhenan Bao, coordinatrice del team di 17 ricercatori, la cui opera ha riguardato l’utilizzo di plastica e gomma come sensori di pressione, ha dichiarato: “E’ la prima volta che un materiale flessibile e simile alla pelle riesce a rilevare la pressione subita e a trasmettere il segnale elettrico al sistema nervoso”.
Pelle artificiale: come è fatta
Il punto focale della pelle artificiale così realizzata è un sistema composto da due strati di plastica. Quello esterno, come la pelle umana, crea il meccanismo del tatto, rilevando diversi tipi di pressione: se si tratta di un dito, o di una stretta di mano, per ovvie ragioni il discorso cambia. Lo strato interno, invece, traduce i segnali elettrici in stimoli biochimici – che i neuroni possono decifrare – trasportando, di conseguenza, il segnale.
Ma come si sono comportati i ricercatori quando dovevano trasmettere l’impulso elettrico? Miliardi di nanotubi di carbonio sono stati organizzati in piccolissime piramidi, poste a loro volta su una sorta di cialda, il cui materiale era la plastica. Così la pressione sui sensori di plastica portava a uno schiacciamento dei nanotubi, che in tal modo conducevano elettricità. Tutto dipende, quindi, dalla pressione sui nanotubi: quando essa aumenta, o diminuisce, lo fa di conseguenza anche il flusso di elettricità attraverso il sensore e con esso la sensazione che si trasmette. E’ proprio la maniera nella quale funziona la pelle umana: le informazioni relative alla pressione vengono inviate al cervello sotto forma di brevi impulsi elettrici.
Tutto ciò è stato possibile grazie a un sistema elettronico flessibile, sviluppato dagli ingegneri, che si piega senza rompersi: è lo stesso che si utilizza nelle stampanti a getto di inchiostro e che deposita i circuiti flessibili sulla plastica.
Un esperimento attuato sui topolini ha permesso di accertare che il segnale elettrico può essere riconosciuto dal sistema nervoso: i segnali di pressione elettrica della pelle artificiale venivano trasformati in impulsi luminosi, che attivavano la fila di neuroni utilizzati per simulare il sistema nervoso stesso.
Pelle artificiale, prospettive
Ora si tratta di lavorare a diversi sensori, in grado di replicare i 6 tipi di meccanismi biologici relativi alle sensazioni che si determinano nella mano umana. Ha aggiunto Bao: “Abbiamo molto lavoro, poiché dobbiamo passare da applicazioni sperimentali a applicazioni pratiche. Ma dopo aver speso molti anni in questo lavoro, vedo ora un percorso chiaro, lungo il quale via via potremo ottenere la nostra pelle artificiale”.
