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Sensori in fibra ottica estensibile per una sensazione simile a quella della pelle

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I ricercatori della Cornell University hanno sviluppato sensori estensibili in grado di rilevare sensazioni come tensione, pressione e flessione, proprio come la pelle umana.

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La deformazione viene misurata attraverso le variazioni dei percorsi ottici all'interno dei sensori a fibra ottica flessibili. Fornendo un senso del "tatto", i sensori potrebbero fornire funzionalità aggiuntive per robot o protesi morbide mediche ed essere utili anche nella misurazione delle forze nella terapia fisica e nella medicina dello sport.

Permettere alle macchine di sentire fisicamente ed esplorare il loro ambiente mimando la sensazione tattile della pelle è attualmente un'area di ricerca attiva. Le potenziali ricompense includono robot chirurgici che possono sentire la loro strada attraverso il corpo, e protesi robotiche che danno all'utente il senso del tatto.

Altre applicazioni possono includere lo sblocco di nuovi tipi di dati per la terapia fisica, come le forze esercitate da un paziente durante l'esecuzione di un esercizio o di un'attività specifica. Attualmente, tale terapia può comportare il tracciamento del movimento per valutare i movimenti del paziente, ma non esiste un modo affidabile per misurare le forze in gioco.

"In questo momento, il rilevamento avviene principalmente attraverso la visione", ha detto Rob Shepherd, un ricercatore coinvolto nello studio. "Non misuriamo quasi mai il tatto nella vita reale. Questa pelle è un modo per permettere a noi stessi e alle macchine di misurare le interazioni tattili in un modo che attualmente usiamo le macchine fotografiche nei nostri telefoni. Sta usando la visione per misurare il tatto. Questo è il modo più comodo e pratico per farlo in modo scalabile"

Questa ultima tecnologia utilizza cavi in fibra ottica per misurare la deformazione fisica, come la flessione e la deformazione. I sensori sono tubi che contengono nuclei elastomerici, uno dei quali contiene coloranti assorbenti. Un LED fornisce luce lungo il nucleo e un chip sensore rosso-verde-blu misura le variazioni del percorso della luce lungo il nucleo come indicatore della deformazione del tubo.

Finora i ricercatori hanno installato i loro sensori sulle dita di un guanto che è dotato anche di una batteria e che è abilitato al Bluetooth, in modo che possa trasmettere dati sui movimenti del guanto e sulle forze che agiscono sui sensori.