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La pelle artificiale in grado di percepire il dolore

La pelle artificiale in grado di percepire il dolore

Restando in ambito di intelligenza artificiale, una delle applicazioni diffuse e brevettate negli ultimi tempi, è quella della pelle artificiale. Questa, in principio era stata creata per il solo scopo di percepire le cose toccate con essa. Tuttavia, i ricercatori della RMIT University di Melbourne, in Australia, hanno fatto un passo avanti in questo campo. Hanno infatti creato una pelle artificiale in grado di percepire il dolore e reagire ad esso proprio come la pelle umana. Questo, infatti, per quanto spiacevole, è necessario per la sopravvivenza. Sarebbe spontaneo chiedersi, “perché sentire dolore è fondamentale?” eppure la risposta è sotto gli occhi di tutti. Il dolore permette alle persone di tenersi lontane dai pericoli. Ad esempio, se avessimo una ferita infetta di cui non percepissimo il dolore, questa potrebbe causarci, a lungo andare, l’amputazione di un arto.

Com’è fatta

La nuova ricerca, pubblicata su Advanced Intelligent Systems e depositata come brevetto provvisorio, unisce tre tecnologie già sperimentate e brevettate dal team:

  • Elettronica estensibile: materiali di ossido combinati con silicone biocompatibile con lo scopo di fornire componenti elettronici trasparenti, infrangibili e indossabili, sottili come un adesivo.
  • Rivestimenti reattivi alla temperatura: rivestimenti automodificanti 1.000 volte più sottili di un capello umano basati su un materiale che si trasforma in risposta al calore.
  • Memoria che imita il cervello: celle di memoria elettroniche che replicano l’uso che il cervello fa della memoria a lungo termine per immagazzinare e richiamare informazioni.

Il prototipo del sensore di pressione combina elettronica estensibile e celle di memoria a lungo termine. Il sensore di calore riunisce rivestimenti e memoria reattivi alla temperatura, mentre il sensore del dolore integra tutte e tre le tecnologie. Questa unione ha portato ad una pelle artificiale abbastanza sensibile da distinguere l’intensità del dolore.

L’innovazione

Il ricercatore Ataur Rahman ha affermato che le celle di memoria di ciascun prototipo sono responsabili dell’attivazione di una risposta quando la pressione, il calore o il dolore hanno raggiunto una soglia prestabilita. Questo permette alla pelle artificiale di percepire il dolore. “Abbiamo essenzialmente creato i primi somatosensori elettronici, replicando le caratteristiche chiave del complesso sistema del corpo di neuroni, percorsi neurali e recettori che guidano la nostra percezione degli stimoli sensoriali”, ha detto. “Mentre alcune tecnologie esistenti hanno utilizzato segnali elettrici per imitare diversi livelli di dolore, questi nuovi dispositivi possono reagire a pressione meccanica, temperatura e dolore reali e fornire la giusta risposta elettronica. Significa che la nostra pelle artificiale conosce la differenza tra toccare delicatamente uno spillo con il dito o pugnalarsi accidentalmente con esso, una distinzione fondamentale che non è mai stata raggiunta prima elettronicamente”, ha concluso.

 

 

L’obiettivo

L’obiettivo è migliorare le protesi per consentire migliori alternative agli innesti cutanei e “aumentare o compensare la pelle umana per lo sviluppo di umanoidi realistici”. Così scrive il team della nel suo documento pubblicato nella rivista Advanced Intelligent Systems. Il professor Madhu Bhaskaran, ha affermato che il prototipo di riconoscimento del dolore rappresenta un progresso significativo verso le tecnologie biomediche del futuro. “La pelle è il più grande organo sensoriale del nostro corpo, con caratteristiche complesse progettate per inviare segnali di allarme di fuoco rapido quando qualcosa fa male […]. Sentiamo cose tutto il tempo attraverso la pelle, ma la nostra risposta al dolore si attiva solo a un certo punto, come quando tocchiamo qualcosa di troppo caldo o troppo acuto”, ha spiegato.

La funzionalità

Nella ricerca si afferma che saranno necessari ulteriori sviluppi prima di poter introdurre questa pelle artificiale in grado di percepire il dolore nelle applicazioni biomediche. “Tuttavia le caratteristiche essenziali, ossia la biocompatibilità e l’elasticità simile a quella della pelle, sono già presenti. È un passo avanti fondamentale nello sviluppo futuro dei sofisticati sistemi di feedback di cui abbiamo bisogno per fornire protesi veramente intelligenti e robotica intelligente” ha detto Bhaskaran. “Nessuna tecnologia elettronica è stata in grado di imitare realisticamente quella sensazione di dolore molto umana, fino ad ora. La nostra pelle artificiale reagisce istantaneamente quando la pressione, il caldo o il freddo raggiungono una soglia dolorosa. È un passo avanti fondamentale nello sviluppo futuro dei sofisticati sistemi di feedback di cui abbiamo bisogno per fornire protesi veramente intelligenti e robotica intelligente” ha concluso.

 

Fonti:

Immagini:

Cristina Genduso
Mi appassiona il progresso scientifico-tecnologico in tutti i suoi campi e mi piace studiare le novità introdotte nel campo della tecnologia che possono migliorarci la vita.

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