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Sensazioni a fior di pelle

Alla Stanford University (California) hanno realizzato un sensore ultrasensibile ed elastico che imita la nostra pelle nel rilevare anche la più lieve pressione. Utilissime, ancorché impensabili ai più, potrebbero rivelarsi le potenziali applicazioni nel settore delle protesi e della chirurgia, della robotica, dei display touch-screen e della sicurezza stradale.

Il lieve tocco di un insetto sulla pelle può rappresentare uno dei piccoli trascurabili fastidi della vita, a meno che non si tratti di una meravigliosa farfalla o di una simpatica coccinella. Il poter rilevare artificialmente una sensazione pressoria così lieve è un grande passo a livello scientifico e tecnologico. Ci è riuscito il gruppo coordinato dalla professoressa Zhenan Bao della Stanford University in California, realizzando un wafer flessibile di meno di un millimetro di spessore, in cui uno strato di gomma molto elastica con superficie perfettamente liscia viene interposto ad una serie di elettrodi paralleli. Secondo la Bao, i risultati dei test sul nuovo sensore mostrano che è così sensibile da rilevare la presenza una mosca di 20 milligrammi che si poggi su di esso o di altri insetti, quali leggiadre e coloratissime farfalle. Il segreto sta nell’aver plasmato la membrana di gomma su un reticolo di minuscoli elementi piramidali (nell’ordine dei 25 milioni per centimetro quadrato); ciò conferisce alla gomma un’elasticità perfetta, così che essa torni rapidamente nell’esatta posizione precedente una volta terminata la pressione. Il sottile strato gommoso immagazzina cariche elettriche, tale capacità risulta alterata quando si esercita una pressione su di esso deformandolo e ciò viene rilevato dagli elettrodi. Variando la microstruttura della membrana, con particolare riferimento alla densità degli elementi piramidali, si può modulare la sensibilità del sensore fino a fargli potenzialmente riconoscere le forme. Finora alla Stanford sono riusciti a produrre un sensore di sette centimetri di lato che può essere adattato a superfici curve, quali protesi o arti robotici. Numerose sono le applicazioni ipotizzabili in campo medico, come il monitoraggio della pressione dei bendaggi o la chirurgia robotizzata. Il gruppo di ricerca sta cercando di integrare questa tecnologia nei transistor, permettendo loro di rispondere a stimoli pressori, variando la corrente che li attraversa. Sono immaginabili molte altre applicazioni, anche nel campo dell’industria automobilistica: per esempio, si potrebbero realizzare nuovi sistemi di sicurezza attiva dotando il volante dei sensori, in modo da rilevare l’azzeramento della pressione esercitata dalle mani del guidatore a seguito di un malore o di un colpo di sonno, attivando di conseguenza un sistema di frenata di emergenza automatica.

Fulvio Zecchini

da Green n. 21
Dicembre 2010

Il sensore della Stanford University può tranquillamente rilevare il leggiadro tocco di questa meravigliosa farfalla della specie
Vanessa atalanta (famiglia Nymphalidae).
(Immagine originale: Richard Bartz, Wikipedia Commons, 2008)


 
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Ultimo aggiornamento: 27 dicembre 2010.
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