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Pelle elettronica super sensibile per dispositivi protesici

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La pelle artificiale con la capacità di sentire è un importante obiettivo di ricerca per gli ingegneri che lavorano per migliorare la tecnologia protesica. In passato i ricercatori hanno creato materiali con sensori sparsi su pochi centimetri quadrati, ma questi hanno avuto in genere una serie di limitazioni.

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Una cosa che fa sì che molte di queste pelli elettroniche siano impraticabili è il complesso cablaggio necessario per far lavorare insieme centinaia, se non migliaia di sensori indipendenti. L'altro problema è che, aumentando la scala per ottenere pezzi sempre più grandi di e-skin, è necessario elaborare in tempo reale un numero sempre maggiore di segnali.

Ora, i ricercatori dell'Università Nazionale di Singapore hanno sviluppato un e-skin che funziona utilizzando un unico cavo elettrico che collega tutti i sensori insieme, e la pelle è più reattiva di qualsiasi altra cosa simile sviluppata in passato.

L'Asynchronous Coded Electronic Skin (ACES) del team è una sorta di sistema nervoso sintetico che può essere integrato in altri dispositivi, tra cui braccia protesiche, abbigliamento e dispositivi di assistenza. Avere un solo cavo relativamente forte lo rende resistente ai danni rispetto a centinaia di fili molto sottili. Se il cavo solitario è rotto, dovrebbe essere abbastanza facile trovare il difetto e saldarlo di nuovo insieme.

Il team sostiene che il suo sistema è 1.000 volte più veloce del nostro sistema nervoso sensoriale, con la capacità di rilevare i cambiamenti tra più sensori entro 60 nanosecondi. Inoltre, l'e-skin, quando viene posizionato su oggetti diversi, può identificare la loro consistenza, forma e morbidezza. Questo si fa in circa 10 millisecondi, che è quasi istantaneamente rispetto al nostro tempo di reazione.

"La scalabilità è una considerazione critica in quanto sono necessari grandi pezzi di pelli elettroniche ad alte prestazioni per coprire le superfici relativamente grandi di robot e dispositivi protesici", ha spiegato Asst Prof Tee, uno dei responsabili della ricerca. "ACES può essere facilmente abbinato a qualsiasi tipo di strati di pelle del sensore, ad esempio, quelli progettati per rilevare temperature e umidità, per creare una pelle elettronica ad alte prestazioni abilitata ACES con un eccezionale senso del tatto che può essere utilizzata per una vasta gamma di scopi", ha aggiunto.