Pelle artificiale con superpoteri grazie alle nanotecnologie

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Un nuovo tipo di sensore potrebbe portare alla creazione di un tipo di pelle artificiale in grado di aiutare le vittime di ustioni e proteggere meglio alcune categorie di cittadini particolarmente esposti a causa della loro attività professionale: in fase avanzata di sviluppo, è stato presentato in un articolo comparso su Advanced Materials.

La capacità della pelle di percepire la pressione, le vibrazioni, il caldo e il freddo sono fondamentali a garantire la sicurezza, una funzione che la maggior parte delle persone dà per scontata: coloro che hanno subito ustioni o che, per qualsiasi motivo, hanno perso la sensibilità della pelle, spesso si feriscono involontariamente.

I chimici Islam Mosa e James Rusling dell’Università del Connecticut e l’ingegnere Abdelsalam Ahmed dell’Università di Toronto stanno mettendo a punto un sensore in grado di imitare le proprietà sensoriali della pelle, ma non solo. «Sarebbe molto bello – ha detto Mosa – se la nuova pelle artificiale potesse incorporare anche capacità che la pelle umana naturale non possiede, come quella di rilevare campi magnetici, onde sonore e comportamenti anomali».

Il team ha creato un prototipo di sensore con un tubo di silicone avvolto in un filo di rame e riempito con un fluido speciale fatto di minuscole particelle di ossido di ferro lunghe appena un miliardesimo di metro. Gli urti delle nanoparticelle all’interno del tubo di silicone creano una corrente elettrica e il filo di rame la preleva come segnale. Quando il tubo viene urtato da qualcosa che produce una pressione, le nanoparticelle si muovono e il segnale elettrico cambia. Le onde sonore si trasmettono nel fluido delle nanoparticelle e anche in questo caso il segnale elettrico cambia, ma in modo diverso e riconoscibile.

I ricercatori hanno scoperto che anche i campi magnetici alterano il segnale in un modo distinto dalla pressione o dalle onde sonore. Infine, quando una persona che indossa il sensore si muove, la corrente elettrica cambia e produce segnali differenti a seconda che stia camminando, correndo, saltando o nuotando.

Questa “pelle di metallo” potrebbe apparire come un super-potere analogo a quelli posseduti dagli eroi dei fumetti, ma i ricercatori l’hanno progettata per aiutare le vittime di ustioni a essere di nuovo consapevoli delle sensazioni fornite dalla pelle umana normale e, eventualmente, aiutare chi, per lavoro, potrebbe essere esposto a campi magnetici pericolosi. Il dispositivo è completamente sigillato dalla parte esterna in gomma e potrebbe essere utilizzato anche in acqua.

Il prossimo passo è modificare la forma del sensore affinché assuma una configurazione piatta, più simile alla pelle, e vedere se mantiene le straordinarie proprietà mostrate dal dispositivo di prova.

Ahmed A, Hassan I, Mosa IM, Elsanadidy E, Sharafeldin M, Rusling JF, Ren S. An Ultra-Shapeable, Smart Sensing Platform Based on a Multimodal Ferrofluid-Infused Surface. Adv Mater. 2019 Mar;31(11):e1807201.