Dai calzini eleganti ai vestiti da allenamento che misurano lo sforzo, i sensori indossabili per il corpo stanno diventando l'ultima tecnologia "must-have". Ora gli scienziati riferiscono di essere sul punto di usare la seta, uno dei tessuti più ambiti al mondo, sviluppare una generazione più sensibile e flessibile di questi dispositivi multiuso che monitorano una sfilza di funzioni corporee in tempo reale.

I ricercatori presentano oggi il loro lavoro al 254th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS). SINDROME CORONARICA ACUTA, la più grande società scientifica del mondo, terrà la riunione qui fino a giovedì. È dotato di quasi 9, 400 presentazioni su un'ampia gamma di argomenti scientifici.

"Al momento c'è un intero mondo di possibilità per i sensori di seta. La seta è il materiale ideale per fabbricare sensori che vengono indossati sul corpo, "Yingying Zhang, dottorato di ricerca, dice. "Una possibilità che prevediamo è che vengano utilizzati come un sistema wireless integrato che consentirebbe ai medici di monitorare più facilmente i pazienti da remoto in modo che possano rispondere alle loro esigenze mediche più rapidamente che mai".

Sensori corporei, che di solito sono realizzati con semiconduttori, hanno mostrato un grande potenziale per il monitoraggio della salute umana. Ma hanno dei limiti. Ad esempio, sensori di deformazione, che misurano le variazioni in vigore, non può essere altamente sensibile e altamente estensibile allo stesso tempo. Seta, un materiale naturale più resistente dell'acciaio e più flessibile del nylon, potrebbe superare questi problemi. La fibra è anche leggera e biocompatibile. Però, la seta non conduce molto bene l'elettricità. Per affrontare questa sfida, Zhang e i colleghi della Tsinghua University in Cina hanno cercato di trovare un modo per aumentare la conduttività della seta in modo che potesse essere utilizzata con successo nei dispositivi di rilevamento del corpo.

I ricercatori hanno deciso di provare due diverse strategie. In un approccio, hanno trattato la seta in un ambiente di gas inerte con temperature che vanno da 1, 112 gradi a 5, 432 gradi Fahrenheit. Di conseguenza, la seta è stata infusa con carbonio drogato N con alcune particelle grafitate, che è elettricamente conduttivo. Utilizzando questa tecnica, gli scienziati hanno sviluppato sensori di deformazione, sensori di pressione e un sensore dual-mode in grado di misurare contemporaneamente temperatura e pressione.

Nell'altro approccio, il team ha somministrato grafene o nanotubi di carbonio ai bachi da seta. Alcune di queste nanoparticelle sono state naturalmente incorporate nella seta prodotta dai vermi. Finora, questo metodo non ha prodotto fibre elettricamente conduttive, ma i ricercatori stanno ancora sperimentando questa tecnica e sperano di poterla far funzionare.

Sulla base dei risultati preliminari, Zhang vuole esplorare modi per creare un set integrato di tessuti a base di seta, sensori autosufficienti che sarebbero alimentati da nanogeneratori. Suggerisce anche che i sensori di seta della sua squadra potrebbero essere usati per costruire robot più realistici in grado di percepire il tatto, temperatura o umidità e può persino distinguere le voci di persone diverse.