L’ingegneria dei materiali ha raggiunto un nuovo traguardo significativo con lo sviluppo di una pelle artificiale capace di replicare le complesse capacità percettive della cute umana. Questa innovazione, ideata da un team di ricercatori dell’Università di Cambridge, consente ai robot di acquisire il senso del tatto, distinguendo stimoli quali pressione, temperatura e rilevamento di danni. Tale avanzamento, pubblicato sulla rivista Science Robotics, non costituisce più un mero concetto fantascientifico, bensì una realtà concreta con profonde implicazioni tecnologiche.
La tecnologia dietro una percezione multimodale
Le pelli elettroniche convenzionali impiegano comunemente sensori multipli per ciascuna tipologia di stimolo, generando problematiche legate ad interferenze e fragilità.
L’elemento distintivo dell’innovazione, ideata dal team di ricerca dell’Università di Cambridge, risiede nella semplicità ed efficacia del materiale adottato: un sensore specifico integrato in un idrogel. Quest’ultima è una sostanza gelatinosa caratterizzata da morbidezza, elasticità e conducibilità elettrica, plasmabile in qualsiasi forma. L’intrinseca flessibilità del materiale consente di adattare la pelle elettronica a strutture complesse come le mani robotiche, garantendo un’adattabilità senza precedenti.
La capacità di questa pelle di “sentire” deriva da tecniche di tomografia ad impedenza elettrica, dove i ricercatori sono riusciti ad accedere a un’impressionante rete di 863.040 percorsi conduttivi all’interno della membrana di idrogel.
Le informazioni sensoriali, sebbene complesse e sovrapposte, vengono strutturate utilizzando tecniche basate sui dati. Questo significa che un modello di apprendimento automatico (Intelligenza Artificiale) viene addestrato per riconoscere e distinguere i diversi segnali, permettendo alla pelle di identificare con precisione almeno sei tipi distinti di stimoli multimodali.
Dalle mani robotiche ai sistemi sensibili
Per dimostrare la versatilità di questa innovazione, l’idrogel è stato plasmato nella forma e nelle dimensioni di una mano umana adulta. Tra le funzionalità innovative che si è rivelata in grado di compiere vi è la previsione di condizioni ambientali attraverso le variazioni di temperatura o pressione, localizzare il tocco umano e generare dati propriocettivi.
Questo nuovo approccio apre nuove direzioni per la progettazione di pelli a strato singolo basata sull’informazione in sistemi sensibili. L’impatto potenziale è enorme, e promette avanzamenti significativi nella robotica, nello sviluppo di protesi avanzate e nell’interazione uomo-macchina, avvicinandoci sempre più a un futuro in cui i robot potranno “sentire” il mondo che li circonda.
