Scienze

Il senso del tatto dei robot

Nervi sintetici di derivazione biologica in grado di comunicare con il sistema nervoso umano permetteranno di sviluppare protesi e arti robotizzati dotati di senso del tatto.

Una nuova tecnologia sviluppata dai ricercatori della Stanford University di Palo Alto, in California, potrebbe permettere la realizzazione di una nuova generazione di protesi dotate di senso del tatto.
Zhean Bao e i suoi colleghi hanno messo a punto un sistema di nervi artificiali che sono, oltre che sensibili al tocco, capaci anche di elaborare le informazioni rilevate e comunicarle al sistema nervoso umano.

Bioelettronica. Il nervo sintetico è stato realizzato con materiali flessibili di derivazione biologica ed è formato da tre componenti. La parte più esterna, quella che entra in contatto con l’ambiente, è costituita da decine di piccoli sensori di pressione. Una volta premuti, generano un segnale elettrico e lo inviano ad un oscillatore.

Questo secondo componente raccoglie i segnali emessi dai vari sensori e li trasforma in una sequenza di impulsi che vengono a loro volta trasmessi a un transistor sinaptico. Qui i segnali vengono elaborati e codificati in schemi "leggibili" dal nostro sistema nervoso.
Questa tecnologia ha permesso a Bao di costruire un tessuto sensibile in grado di percepire il passaggio di un filo metallico in diverse direzioni, ma anche di identificare i caratteri Braille per non vedenti.


Connessioni cerebrali. Gli scienziati sono inoltre riusciti a far dialogare il nervo sintetico con un sistema nervoso reale. Hanno impiantato un neurone artificiale, proveniente dal loro dispositivo, nel neurone della zampa di uno scarafaggio, e hanno verificato che i segnali provenienti dalla stimolazione tattile sono effettivamente in grado di provocare la contrazione dell’arto.


Tra i principali vantaggi di questa tecnologia ci sono i limitati costi di produzione che potrebbero permettere la realizzazione di protesi di nuova generazione dotate di un gran numero di terminazioni nervose artificiali: i portatori potrebbero in questo modo riconquistare il senso del tatto e avere un miglior controllo delle loro nuove appendici.

I nervi sintetici potrebbero infatti restituire agli amputati la sensazione della posizione, di caldo e freddo e di resistenza alla pressione così da rendere i loro movimenti molto più naturali.

Non solo protesi. Oltre all'applicazione nel campo delle protesi,il nervo artificiale di Stanford potrebbe anche essere impiegato anche tra i robot, per fornire loro un efficace senso del tatto grazie al quale possano svolgere anche quei compiti che richiedano un continuo adattamento all’ambiente circostante.

4 giugno 2018 Rebecca Mantovani
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