Nuova “pelle” elettronica wireless funziona senza chip e batteria

Credito: DALL-E di OpenAI (immagine generata da intelligenza artificiale)

Una sorta di pelle elettronica “wireless” con nessun chip innestato: è quanto hanno creato alcuni ingegneri del MIT. Si tratta di un dispositivo che potrebbe essere la base dei futuri sensori indossabili, di quelli che non richiedono chip o batterie integrate. Il nuovo dispositivo viene descritto in uno studio apparso su Science.

Il sensore può essere considerato una forma di pelle elettronica, detta anche “e-skin”. Si tratta di una pellicola semiconduttrice flessibile che si può adattare alla pelle come una sorta di nastro adesivo. Le funzioni di chip vengono eseguite da una pellicola ultrasottile fatta a base di nitruro di gallio.

Il nitruro di gallio materiale già noto in ambito elettrochimico per le sue proprietà piezoelettriche. In pratica sfrutta le sollecitazioni meccaniche, come il movimento, per produrre piccoli segnali elettrici. Può permettere anche vibrazioni in risposta agli stessi segnali elettrici. Questa stessa proprietà “bidirezionale” permette a questo materiale di essere usato sia per il rilevamento che per una comunicazione senza fili.

I ricercatori hanno ottenuto la propria “pelle elettronica” accoppiando campioni puri di nitruro di gallio con strati conduttivi a base di oro. Lo strato risultante è così sensibile da poter vibrare in risposta ad un battito cardiaco oppure al sale presente in sudore. Queste vibrazioni generano un piccolo segnale elettrico il quale viene indirizzato ad un ricevitore.

In sostanza il dispositivo rileva le informazioni, come quelle relative ad un battito cardiaco, senza un chip o una batteria. “I chip richiedono molta potenza, ma il nostro dispositivo potrebbe rendere un sistema molto leggero senza avere chip assetati di energia”, spiega Jeehwan Kim uno professore di ingegneria meccanica del MIT, autore corrispondente dello studio. Si può pensare di usare questa “pelle” come una sorta di benda che invii le informazioni direttamente al cellulare. In questo modo si potrebbero monitorare varie aree del corpo oppure il sudore nonché altre tipologie di segnali biologici.

Note e approfondimenti

  1. Engineers fabricate a chip-free, wireless electronic “skin” | MIT News | Massachusetts Institute of Technology
  2. Chip-less wireless electronic skins by remote epitaxial freestanding compound semiconductors | Science (DOI:: 10.1126/science.abn7325)
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