La pelle artificiale riesce ad imitare il dolore
Il dolore
Il dolore potrebbe non essere desiderabile, ma è essenziale per la sopravvivenza. Un meccanismo di difesa efficace e sofisticato, il dolore è il modo in cui il nostro corpo ci dice che qualcosa non va e che dovremmo agire immediatamente per evitare lesioni.
La pelle, l’organo più esteso del corpo, monitora costantemente il dolore. Può innescare automaticamente azioni per evitare il dolore attraverso i riflessi, ad esempio come quando tocchiamo qualcosa di pericolosamente caldo.
Ora, i ricercatori della RMIT University di Melbourne, in Australia, hanno creato una pelle artificiale che imita questo meccanismo e reagisce agli stimoli del dolore.
Realizzato in gomma siliconica, ha la consistenza della vera pelle ed è anche “molto simile alla pelle nelle sue proprietà meccaniche”, afferma Madhu Bhaskaran, professore di ingegneria alla RMIT University e ricercatore capo del progetto.
Potrebbe portare a innovazioni rivoluzionarie nella protesi e nella robotica.
Quando tocchiamo qualcosa di caldo che brucia, i recettori del dolore nella nostra pelle inviano un segnale elettrico attraverso i nostri nervi al cervello. Il cervello invia il proprio segnale elettrico per avviare una risposta, ad esempio un riflesso di ritiro per allontanare l’arto colpito dal calore.
Più o meno allo stesso modo, quando uno dei sensori nella pelle artificiale rileva uno stimolo del dolore, invia un segnale elettrico alle parti della struttura che imitano il cervello, dice Bhaskaran. Questo può essere programmato per attivare un movimento.
“La chiave qui è la soglia”, dice Bhaskaran. Spiega che, sebbene percepiamo costantemente stimoli, reagiamo solo quando lo stimolo supera una soglia, “come toccare qualcosa di molto caldo”. Il cervello e la pelle confrontano gli stimoli e identificano quelli pericolosi, dice.
Durante la creazione della pelle artificiale, gli scienziati hanno fissato quelle soglie per l’elettronica che imita il cervello.
Il risultato è una pelle artificiale che può distinguere tra il tocco delicato di uno spillo o una pugnalata dolorosa.
Protesi intelligenti
La pelle artificiale potrebbe aiutare a creare protesi intelligenti ricoperte da una pelle funzionale che reagisce al dolore come gli arti umani, consentendo a chi lo indossa di sapere se sta toccando qualcosa che potrebbe causare danni.
“Abbiamo fatto molta strada con le protesi, ma l’attenzione si è concentrata principalmente sulle azioni motorie che l’arto protesico può eseguire”, afferma Bhaskaran. Poiché gli arti artificiali convenzionali non hanno pelle, non percepiscono i pericoli esterni. “Avere uno strato simile alla pelle lo renderebbe molto più realistico”, dice.
Steve Collins, esperto di protesi ed esoscheletri presso la Stanford University negli Stati Uniti, che non è coinvolto nel progetto, è d’accordo: “Quando una persona perde una parte del proprio arto per amputazione, perde non solo ossa e muscoli ma anche organi somatosensoriali. Mentre la struttura e il movimento hanno ricevuto molta attenzione nella progettazione della protesi, il rilevamento può essere la chiave per ottenere prestazioni simili a quelle umane con arti artificiali”.
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