Ecco la pelle artificiale capace di localizzare gli stimoli con precisione simile a quella umana

Una pelle artificiale che “sente” come quella umana. Un gruppo di ricercatrici e ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, in collaborazione con l’Università Federale di Uberlandia (Brasile), ha sviluppato una pelle artificiale che emula le caratteristiche morfologiche e le funzionalità tattili della pelle umana: è capace di localizzare uno stimolo tattile con una precisione di circa 10 millimetri. Lo studio è stato pubblicato su Nature Machine Intelligence.

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Come funziona la pelle artificiale bioispirata

Il cuore dell’innovazione, spiegano dal Sant’Anna, è una pelle artificiale ad area larga dotata di sensori in fibra ottica, capaci di rilevare in tempo reale pressioni e sfioramenti. A rendere questa pelle “intelligente” è un’architettura computazionale bioispirata per l’elaborazione dell’informazione tattile: una rete neuronale spiking (o rete neurale a impulso) progettata per imitare i meccanismi del sistema nervoso umano.

“La rete neurale spiking è formata da due strati: il primo simula i meccanocettori umani di tipo 2 (a lento e rapido adattamento), il secondo emula i neuroni del nucleo cuneato, una struttura del tronco encefalico dove si pensa avvenga una prima elaborazione dello stimolo tattile - racconta Mariangela Filosa, ricercatrice presso l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna e prima autrice dello studio insieme ad Ana Clara Pereira Resende da Cosa dell’Università di Uberlandia - Questo approccio consente alla pelle artificiale di identificare il punto di contatto e decodificare l’intensità dello stimolo”.

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Le applicazioni e gli scenari futuri

Al momento si tratta ancora di un prototipo, che necessiterà di essere ulteriormente ottimizzato, ma le potenziali applicazioni di questa tecnologia sono molte: dalla robotica collaborativa alle protesi bioniche.

“A partire dalla quarta rivoluzione industriale, l’interazione tra persone e macchine è diventata un elemento chiave in molti settori della robotica. La possibilità di dotare i robot di un senso del tatto artificiale ispirato a quello umano fa sì che questa interazione avvenga in maniera sicura, intuitiva ed efficace, mitigando il rischio di infortuni per gli operatori e le operatrici - conclude Calogero Oddo, che ha coordinato lo studio ed è professore associato di bioingegneria presso il Sant’Anna - Inoltre, la pelle artificiale che abbiamo sviluppato offre ampie prospettive anche nel settore della bionica: le tecnologie assistive e riabilitative d’avanguardia saranno dotate di sensori tattili intelligenti per ripristinare o aumentare l’informazione tattile attraverso feedback realistici, cutanei o neurali”.