Nuova “pelle” artificiale ibrida potrebbe rivoluzionare robotica e settore delle protesi artificiali

Dettagli della nuova "pelle" artificiale realizzata dai ricercatori (credito: DOI: 10.1002/admt.202200246 | Smart Core‐Shell Nanostructures for Force, Humidity, and Temperature Multi‐Stimuli Responsiveness - Advanced Materials Technologies , Creative Commons — Attribution-NonCommercial 4.0 International — CC BY-NC 4.0)

Un materiale sottilissimo che può reagire contemporaneamente sia alla forza che all’umidità e alla temperatura. È stato sviluppato da un team di ricercatori dell’Institute of Solid State Physics della TU Graz ed è un materiale ibrido “tre in uno”, oltre che una “pelle intelligente”, che potrebbe rivoluzionare l’intero settore della pelle artificiale e quindi anche dell’elettronica e della robotica in futuro. La nuova pelle artificiale viene descritta in uno studio apparso su Advanced Materials Technologies.[1]

Contiene più di 2000 sensori singoli per ogni millimetro quadrato

Nel corso degli ultimi sei anni i ricercatori hanno lavorato ad un progetto che poi è sfociato nell’ideazione di un materiale ibrido contenente più di 2000 sensori singoli per ogni millimetro quadrato, una caratteristica che consente al materiale di essere più sensibile della punta di un dito umano. I sensori sono fatti di un polimero intelligente, realizzato sotto forma di idrogel, con un guscio di ossido di zinco piezoelettrico.
“L’idrogel può assorbire l’acqua e quindi espandersi al variare dell’umidità e della temperatura. In tal modo, esercita una pressione sull’ossido di zinco piezoelettrico, che risponde a questa e a tutte le altre sollecitazioni meccaniche con un segnale elettrico”, spiega Anna Maria Coclite, una delle ricercatrici impegnate nel progetto ERC Smart Core.

Sensori sono collocati a strati

I sensori sono collocati a strati i quali sono molto sottili e coprono tutta la superficie del materiale. I ricercatori sono riusciti a costruire la nuova pelle artificiale utilizzando in particolare tre procedure tipiche della chimica fisica: la deposizione chimica da vapore, la deposizione di uno strato atomico per l’ossido di zinco e la litografia a nanostampa per realizzare il modello polimerico.
Il materiale ibrido che imita la pelle potrebbe essere utilizzato nel settore sanitario, ad esempio per rilevare i microrganismi. Potrebbe essere usato, inoltre, anche per realizzare nuove protesi che forniscono anche informazioni agli utenti, come quelle relative all’umidità e alla temperatura.

Note e approfondimenti

  1. Electronic Skin: Physicist at TU Graz Develops Multisensory Hybrid Material
  2. Smart Core‐Shell Nanostructures for Force, Humidity, and Temperature Multi‐Stimuli Responsiveness – Abu Ali – – Advanced Materials Technologies – Wiley Online Library (DOI:/10.1002/admt.202200246)

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