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Protesi artificiali: nuova tecnologia elettronica ispirata ai baffi delle foche

Negli Stati Uniti oltre 2 milioni di persone vivono con la perdita di almeno un arto e, per la maggior parte di loro, gli arti protesici sono un strumento di inestimabile valore per riottenere di nuovo una qualità di vita soddisfacente.

Il senso del tatto funziona grazie a un processo molto complesso che coinvolge l'interazione di molti neuroni di diversi tipi. Qualsiasi sensore utilizzato in tale applicazione deve essere abbastanza piccolo e consentire il rilevamento di varie tipologie di stimoli, come il calore e la consistenza. Un team di ricerca dell'Università del Texas ha ideato un progetto per la realizzazione di "baffi elettronici” che potrebbero migliorare la progettazione protesica in futuro.

Per creare questa nuova tecnologia, definita "e-whiskers" (baffi elettronici), gli studiosi si sono ispirati alle foche. Questi animali utilizzano infatti i loro baffi come sensori per percepire i dettagli, anche minimi, del loro ambiente. Il team ha utilizzato un polimero (una macromolecola, ovvero una molecola dall'elevato peso molecolare, costituita da un gran numero di gruppi molecolari) che a temperatura ambiente risulta essere di consistenza rigida, ma che diventa piuttosto flessibile o malleabile in presenza di calore.

I sensori di pressione, con un diametro equiparabile a quello di un capello umano, sono stati stratificati sul polimero, consentendo il rilevamento preciso dei movimenti degli "e-whiskers" quando l'aria calda passa al di sotto di essi. Con una serie di calcoli, è possibile misurare la forza, la pressione, la prossimità, la temperatura, la rigidità e la topogrofia di una determinata superficie. Queste misurazioni sono abbastanza attendibili, infatti permettono di far percepire la differenza tra oggetti duri o morbidi, o superfici lisce o ruvide.

La vera sfida consiste ora nell’integrare questi sensori con la biologia umana. Sebbene i nostri neuroni comunichino utilizzando impulsi elettrici, progettare un'interfaccia a doppio senso tra il nostro sistema nervoso e un sensore artificiale richiede una profonda comprensione della complessità dei neuroni sensoriali. Si spera che l'integrazione di questi sensori per la realizzazione di nuovi progetti protesici, insieme alla messa a punto dei parametri rilevanti per l'integrazione biologica, siano tra le priorità dei ricercatori.

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Fonte: Med Gadget

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