I ricercatori della Saarland University hanno creato una pellicola flessibile ultrasottile che può fungere da sensore per tecnologie innovative. Integrato in un guanto, il nuovo film sensoriale può comunicare la posizione attuale della mano e delle dita di chi lo indossa. Instaurando una connessione diretta tra il mondo del lavoro virtuale e quello reale, l'uomo e la macchina possono, letteralmente, lavorare mano nella mano. Il team di ricerca guidato dal professor Stefan Seelecke ha raggiunto questo obiettivo attraverso l'uso di pellicole di silicone intelligenti. Un altro obiettivo del lavoro di ricerca è assistere chi indossa il guanto trasmettendo segnali tattili come impulsi o vibrazioni prodotti dal film polimerico.

Il team di ingegneri sarà ad Hannover Messe dal 1 al 5 aprile presso lo stand di ricerca e innovazione della Saarland (padiglione 2, tribuna B46), dove presenteranno il prototipo di guanto e cercheranno partner con cui sviluppare la tecnologia per applicazioni pratiche.

Un addetto all'assemblaggio scopre di aver utilizzato il componente sbagliato e quindi ora deve smontare tutto ciò che aveva precedentemente assemblato. Ciò richiede tempo e comporta ritardi nella produzione. Se solo il computer fosse stato in grado di segnalare l'errore mentre l'operatore prelevava il componente dal contenitore di stoccaggio. Ma il computer era completamente all'oscuro dell'errore. Ora, grazie a un guanto intelligente sviluppato da un team di ingegneri guidati da Stefan Seelecke presso la Saarland University, queste informazioni possono essere messe a disposizione del sistema informatico. In combinazione con occhiali intelligenti, il guanto può fornire assistenza personalizzata agli addetti alla catena di montaggio o ai tecnici dell'assistenza il cui compito è assemblare o riparare dispositivi o sistemi complessi, evitando così errori potenzialmente costosi.

I ricercatori hanno preso un ultra leggero, film altamente flessibile realizzato con un polimero elastico e lo hanno trasformato in un organo sensoriale adattabile per una varietà di applicazioni tecniche. Foderando un guanto con il film polimerico, possono creare un'interfaccia uomo-macchina senza la necessità di sensori o telecamere pesanti:è tutto fatto con una pellicola di plastica ultrasottile che non viene percepita da chi lo indossa e che non li limita durante lo svolgimento del loro lavoro.

'Il film che usiamo è noto come elastomero dielettrico. E il guanto funziona essenzialmente come un sensore flessibile, ' spiega il professor Stefan Seelecke, che dirige i team di ricerca presso l'Intelligent Material Systems Lab della Saarland University e presso lo ZeMA (Center for Mechatronics and Automation Technology) di Saarbrücken. Un materiale elettricamente conduttore è stampato su entrambi i lati della pellicola di silicone. Quando viene applicata una tensione al film, le forze attrattive elettrostatiche risultanti provocano la compressione del film, estendendo lateralmente il film e aumentando così la sua superficie, che a sua volta altera la capacità elettrica del film. Questa proprietà trasforma efficacemente la pellicola in un sensore. "Possiamo assegnare un preciso valore di capacità elettrica a qualsiasi posizione particolare del film, ' spiega Steffen Hau, un dottorato di ricerca ingegnere che lavora nel team di Seelecke.

Gli ingegneri quindi sanno in ogni momento come si allunga un dito, tirando o comprimendo la pellicola. Utilizzando algoritmi, il team è in grado di calcolare queste sequenze di movimento in un'unità di controllo e quindi elaborare i risultati con un computer.

Per la fase successiva del processo di sviluppo, i ricercatori vogliono consentire al guanto di comunicare direttamente con chi lo indossa, tramite segnali tattili, come impulsi o vibrazioni, che sarebbe percepito dalle dita di chi lo indossa. 'Il computer potrebbe quindi inviare, ad esempio, un segnale pulsato alla punta delle dita dell'operatore per dirgli "Hai preso il componente sbagliato", o un segnale vibrante per confermare "Questo è il componente giusto", ' spiega Steffen Hau.

La sottile pellicola di silicone non è solo un sensore, può anche essere fatto pulsare o vibrare su richiesta o assumere qualsiasi forma richiesta. I ricercatori possono controllare con precisione la loro pellicola di silicone e possono variare continuamente la frequenza del suo movimento come richiesto, dalle vibrazioni ad alta frequenza fino a un lento movimento pulsante o di flessione. Questo film altamente reattivo potrebbe in futuro essere utilizzato per impedire agli operatori di assemblaggio o ai tecnici di prelevare il componente sbagliato dai contenitori di smistamento.