Quando qualcuno sbatte il gomito contro un muro, non solo sentono dolore, ma potrebbero anche provare lividi. I robot e gli arti protesici non hanno questi segnali di pericolo, che potrebbe portare a ulteriori lesioni. Ora, ricercatori che riferiscono in Materiali e interfacce applicati ACS hanno sviluppato una pelle artificiale che rileva la forza attraverso segnali ionici e cambia anche colore dal giallo a un viola simile a un livido, fornendo un segnale visivo che il danno si è verificato.

Gli scienziati hanno sviluppato molti diversi tipi di skin elettroniche, o e-skin, in grado di percepire gli stimoli attraverso la trasmissione di elettroni. Però, questi conduttori elettrici non sono sempre biocompatibili, che potrebbero limitarne l'uso in alcuni tipi di protesi. In contrasto, pelli ioniche, o I-skin, utilizzare gli ioni come portatori di carica, simile alla pelle umana. Questi idrogel ionicamente conduttivi hanno una trasparenza superiore, elasticità e biocompatibilità rispetto alle e-skin. Qi Zhang, Shiping Zhu e colleghi volevano sviluppare un I-skin che, oltre a registrare i cambiamenti nel segnale elettrico con una forza applicata, potrebbe anche cambiare colore per imitare i lividi umani.

I ricercatori hanno realizzato un organoidrogel ionico che conteneva una molecola, chiamato spiropirano, che cambia colore dal giallo pallido al viola bluastro sotto stress meccanico. Nella prova, il gel ha mostrato cambiamenti di colore e conduttività elettrica quando allungato o compresso, e il colore viola è rimasto per 2-5 ore prima di sbiadire di nuovo in giallo. Quindi, il team ha registrato l'I-skin su diverse parti del corpo dei volontari, come il dito, mano e ginocchio. Piegarsi o allungarsi ha causato un cambiamento nel segnale elettrico ma non lividi, proprio come la pelle umana. Però, pressatura forte e ripetuta, colpire e pizzicare ha prodotto un cambiamento di colore. l'io-pelle, che risponde come la pelle umana in termini di segnalazione elettrica e ottica, apre nuove opportunità per rilevare i danni nei dispositivi protesici e nella robotica, dicono i ricercatori.

"Colorimetric Ionic Organohydrogels che imitano la pelle umana per il rilevamento di stimoli meccanici e la visualizzazione delle lesioni" è pubblicato in Materiali e interfacce applicati ACS .