Sul sito di "Le scienze" viene presentata una ricerca, svolta dall'Università di Berkley, che ha portato allo sviluppo di "e-skin", una pelle artificiale in grado di percepire il senso del tatto.

Secondo l'articolo: Un obiettivo a lungo termine potrebbe anche essere l'utilizzazione dell'e-skin per ripristinare il senso del tatto in pazienti con arti protesici, una volta raggiunto un adeguato livello di integrazione dei sensori elettronici con il sistema nervoso umano.

L'articolo è disponibile all'indirizzo http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/articolo/1344672

Per chi fosse interessato all'argomento, the Independent ha pubblicato un articolo, in lingua inglese, disponibile all'indirizzo http://www.independent.co.uk/
Per chi preferisce, qui sotto è disponibile una traduzione.

 

 

I maghi della Biotecnica hanno progettato una pelle elettronica che può percepire il senso del tatto, un passo importante verso una nuova generazione di robotica e di arti protesici.

"Il materiale, testato in laboratorio, risponde alla pressione quasi come la pelle umana e con la stessa velocità", hanno dichiarato alla rivista inglese Nature Materials.

Anche se restano importanti ostacoli da superare, gli scenziati ritengono di aver compiuto un passo avanti verso la sostituzione dei goffi robot e delle protesi di oggi, con braccia artificiali intelligenti e sensibili al tatto.

"Gli esseri umani in genere sanno come tenere un oggetto fragile come un uovo senza romperlo", ha detto Javey, professore associato di scienze informatiche presso la University of California a Berkeley, che ha guidato uno dei gruppi di ricerca.

"Se volessimo un robot in grado di scaricare la lavastoviglie, per esempio, ci piacerebbe avere la certezza che non rompa i bicchieri di vino durante il processo. Ma ci piacerebbe anche che il robot riuscisse ad afferrare una pentola senza farla cadere."

La "e-skin" sviluppata dal team di Javey è costituita da una matrice di nanofili di germanio e silicio laminato posta su una pellicola appiccicosa di polyimide. Il team ha previsto dei transistor su scala nanometrica in alto, congiunti ad un nastro flessibile in gomma, sensibile alla pressione. Il prototipo, che misura 49 centimetri quadrati, è in grado di rilevare pressioni che vanno da 0 a 15 Kpascal, paragonabili alla forza utilizzata per attività quotidiane come digitare su una tastiera o afferrare un oggetto.

Un approccio diverso è stato seguito dal team guidato dalla dottoressa Zhenan Bao, professore associato alla Stanford University in California, nata in Cina, che si è guadagnata la reputazione di essere una fra le migliori donne chimico negli Stati Uniti.

Il suo approccio è stato quello di utilizzare una pellicola di gomma che cambia spessore a seguito di una pressione, di cui, grazie a dei condensatori, integrati nel materiale, può misurare la forza. Purtroppo questo materiale non può essere allungato.

"Il nostro tempo di risposta è comparabile con la pelle umana, è molto, molto veloce, nel termine di pochi millisecondi, o millesimi di secondo," ha detto la dottoressa BAO. "Ciò significa che, in termini reali, possiamo sentire la pressione istantaneamente."

I risultati sono "importanti pietre miliari" nel campo dell'intelligenza artificiale, ha commentato John Boland, un scienziato dei nanomateriali del Trinity College di Dublino, in Irlanda, che ha messo in evidenza in particolare come si siano utilizzati componenti di elaborazione a basso costo.

La ricerca per sostituire i sensi umani con l'elettronica, è a buon punto per la vista e l'udito, ma in ritardo per l'olfatto ed il gusto. Il tatto, comunque, è ampiamente riconosciuto come il più grande ostacolo da superare. Anche azioni quotidiane di routine, come la pulizia dei denti, girare le pagine di un giornale o vestire un bambino piccolo, metterebbero in crisi i robot di oggi.

La dottoressa Bao ha individuato le principali sfide future che dovranno essere affrontate. Una è quella di migliorare i nuovi sensori. Essi rispondono ad una pressione costante, mentre la pelle umana può rilevare delle sensazioni più complesse. Le cellule della pelle sono in grado di inviare segnali di frequenze diverse - per esempio, quando sentiamo qualcosa di doloroso o tagliente, la frequenza aumenta, avvisandoci della minaccia.

Inoltre, la dottoressa Bao ha avvertito, "che collegare la pelle artificiale con il sistema nervoso umano sarà un compito molto impegnativo".

"In definitiva, in un futuro molto lontano, vorremmo realizzare una pelle che si comporti davvero come la pelle umana e vorremmo essere in grado di collegarla alle cellule nervose del braccio, e quindi ripristinare la sensazione.

"Inizialmente, il prototipo che abbiamo in mente potrebbe assomigliare ad un palmare, collegato ad altre parti del corpo che hanno ancora sensibilità.

"Il dispositivo genererebbe un impulso che potrebbe stimolare le altre parti del corpo, dando, ad esempio, il segnale che 'la mia mano artificiale è a contatto con qualcosa'"

In futuro, la pelle artificiale potrebbe essere costellata da sensori che rispondono a sostanze chimiche, agenti biologici, temperatura, umidità, radioattività o sostanze inquinanti.

"Questo sarebbe particolarmente utile qualora volessimo inviare robot in ambienti, compreso lo spazio, potenzialmente pericolosi per gli esseri umani", ha dichiarato la dottoressa Bao. "Potrebbero raccogliere informazioni e trasmettercele"