La cattura dei movimenti del corpo, cosa utilissima, per esempio, per gli atleti oppure per gli ingegneri robotici, non è di certo una novità e viene attuata tramite fibre ottiche. Tuttavia si tratta di strumentazioni sempre alquanto complesse e poco “portatili”, dunque poco propense per il mercato di massa.
In una nuova ricerca, pubblicata su Optica, una squadra di ricercatori dell’Università Tsinghua di Pechino dichiara di aver realizzato fibre ottiche molto più versatili di quelle che si utilizzano di solito per rilevare i movimenti articolari del corpo umano.
A differenza dei sensori di fibra utilizzati attualmente, infatti, questi nuovi sensori ottici possono essere portatili (possono essere montati e smontati) e vantano una serie di particolari che ne rendono l’utilizzo molto più proficuo, come ad esempio un maggiore livello di sicurezza elettrica e una immunità alle interferenze elettromagnetiche.
Uno dei difetti principali delle fibre ottiche per quanto riguarda il rilevamento dei movimenti corporei è proprio il fatto che sono difficilmente piegabili o allungabili, di solito perché sono fatte in plastica o in fibra di vetro, o comunque materiali rigidi che non si flettono in maniera appropriata.
Questo è stato uno degli ostacoli al raggiungimento dell’obiettivo riguardo a sistemi di fibre ottiche portatili o comunque utilizzabili anche dalla massa.
I ricercatori hanno prima ha provato fibre di idrogel, una sostanza simile alla gelatina ma che tuttavia può funzionare solo in ambienti umidi. Hanno poi sviluppato delle fibre in silicone fatte di uno specifico polimero morbido denominato polidimetilsilossano. questo materiale anche quando allungato per diverse volte, torna alla sua forma originaria molto meglio di altre tipologie di materiale. Queste fibre presentano infatti una flessibilità e una resistenza alla torsione eccellenti.
Durante i test, queste fibre si sono rivelati utili anche per rilevare quelle tensioni più impercettibili, come ad esempio i movimenti minimi di alcuni muscoli del collo durante il respiro o durante l’emissione di suoni. Ci sono dunque buone speranze di adattare questa tecnologia per dispositivi indossabili.
Fonti e approfondimenti
- In a first for wearable optics, researchers develop stretchy fiber to capture body motion | News Releases | The Optical Society (IA)
- OSA | Highly flexible and stretchable optical strain sensing for human motion detection (IA)
- Crediti immagine: Changxi Yang, Tsinghua University
