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E-skin: scoperta la pelle artificiale al silicio

La pelle artificiale al silicio potrebbe permettere a pazienti con protesi agli arti di recuperare il tatto

La pelle artificiale è un dispositivo con circuiti di nanotecnologia, formata da minuscole strisce di silicio. Gli ingegneri della Biotech hanno creato una pelle in grado di avere il senso del tatto, un passo importante per i robot del futuro e un possibile miglioramento della vita per i pazienti che hanno delle protesi agli arti. Il materiale testato in laboratorio risponde alla pressioni quasi come la pelle umana e con la stessa velocità.

Pelle artificiale costruita con semiconduttori in silicio

La pelle artificiale permetterà ai pazienti con protesi di avere di nuovo il senso del tatto? Questa è una delle domande a cui dovranno provare a rispondere l’ingegnere Ali Javey e il suo team dell’Università di Berkeley. Per il momento, quello che è certo è che l’e-skin, la pelle artificiale creata nei laboratori della California, si sta rivelando un successo, tanto da conquistare le pagine della rivista scientifica Nature. Il dispositivo elettronico, che appare come un foglio di plastica, è stato soprannominato "e-pelle" (e-skin) dai suoi sviluppatori ed è il primo ad essere fatto di semiconduttori in silicio cristallino, un materiale utilizzato anche per produrre chip di computer di piccole dimensioni. Utilizzare la pelle artificiale per aiutare i pazienti con protesi è un obiettivo a lungo termine, perché gli ingegneri dovranno cercare di integrare sensori elettronici nella pelle artificiale con i neuroni e il sistema nervoso umano. La squadra di ricerca di Javey non è sicura di quanto tempo richiederà questa procedura.

La pelle artificiale, collegata a una batteria, potrebbe essere messa su un robot o su protesi per gli arti, per cui il paziente sarebbe in grado di sentire la pressione”, ha detto Ali Javey, professore di ingegneria elettrica e principale autore dello studio sulla pelle artificiale, a cui sta lavorando da due anni. "L'idea è quella di avere un materiale che funzioni come la pelle umana, il che significa che esso incorpora la capacità di sentire e toccare gli oggetti," ha aggiunto.

Di solito si usano materiali organici nel tentativo di creare la pelle artificiale, perché questi materiali sono flessibili e facili da lavorare, ma Javey ha scoperto che i materiali organici sono scarsi semiconduttori, il che significa che i dispositivi elettronici che producono avrebbero bisogno di alte tensioni per funzionare. Javey è convinto che i materiali inorganici, come il silicio cristallino che lui utilizza per la pelle artificiale, abbiano migliori proprietà elettriche, operino su minori consumi energetici e siano chimicamente più stabili. Per creare la pelle artificiale, il materiale in silicio viene applicato con piccolissime strisce in miniatura, utilizzando una nuova tecnica di fabbricazione che funziona come un "rullo liscio al contrario". Invece di raccogliere fibre, queste piccolissime strisce altamente tecnologiche vengono depositate fino a formare una pelle che è altamente flessibile, meccanicamente pieghevole ed è dotata di sensori.

Applicazioni della pelle artificiale per la robotica

"Gli esseri umani in genere sanno come tenere un uovo fragile senza romperlo. Se per esempio volessimo un robot in grado di sparecchiare i piatti, bisognerebbe assicurarsi che non rompa i bicchieri di vino durante il processo. Ma noi vorremmo che anche il robot fosse in grado di afferrare un vaso senza farlo cadere", ha spiegato Ali Javey.

Le scoperte di Javey aiuteranno quindi gli esperti di robotica di prossima generazione a insegnare ai robot ad utilizzare la giusta quantità di forza per trattenere e manipolare un'ampia gamma di oggetti. La pelle artificiale crea una miriade di opportunità per i tecnici che lavorano con i robot, e Javey sarà partner di ricerca di specialisti nell'applicazione della pelle per robot. Questo è il passo successivo del progetto, per il quale Javey sospetta che potrebbe volerci circa cinque anni.

 

 

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