I ricercatori di ingegneria dell'Università di Toronto hanno sviluppato un super-elastico, sensore trasparente e autoalimentante che registra le complesse sensazioni della pelle umana.

Soprannominata pelle ionica artificiale, o AISkin in breve, i ricercatori ritengono che le proprietà innovative di AISkin potrebbero portare a futuri progressi nell'elettronica indossabile, salute personale e robotica.

"Dato che è idrogel, è poco costoso e biocompatibile:puoi metterlo sulla pelle senza effetti tossici. È anche molto adesivo, e non cade, quindi ci sono così tante strade per questo materiale, " Professor Xinyu Liu, il cui laboratorio è focalizzato sulle aree emergenti della pelle ionica e della robotica morbida.

L'adesivo AISkin è costituito da due fogli di sostanze estensibili a carica opposta noti come idrogel. Sovrapponendo ioni negativi e positivi, i ricercatori creano ciò che chiamano una "giunzione sensibile" sulla superficie del gel.

Quando AISkin è sottoposto a sforzo, umidità o variazioni di temperatura, genera movimenti di ioni controllati attraverso la giunzione di rilevamento, che possono essere misurati come segnali elettrici come tensione o corrente.

"Se guardi la pelle umana, come percepiamo il calore o la pressione, le nostre cellule neurali trasmettono informazioni attraverso gli ioni:non è poi così diverso dalla nostra pelle artificiale, "dice Liù.

AISkin è anche straordinariamente resistente ed estensibile. "La nostra pelle umana può allungarsi di circa il 50 percento, ma il nostro AISkin può allungarsi fino al 400 percento della sua lunghezza senza rompersi, "dice Binbin Ying, un dottorato di ricerca in visita candidato della McGill University che guida il progetto nel laboratorio di Liu. I ricercatori hanno recentemente pubblicato i loro risultati in Orizzonti di materiali .

Il nuovo AISkin potrebbe aprire le porte a Fitbit simili alla pelle che misurano più parametri del corpo, o un touchpad adesivo che puoi attaccare sulla superficie della tua mano, aggiunge Liu. "Potrebbe funzionare per gli atleti che cercano di misurare il rigore del loro allenamento, oppure potrebbe essere un touchpad indossabile per giocare."

Potrebbe anche misurare i progressi della riabilitazione muscolare. "Se dovessi mettere questo materiale su un guanto di un paziente che sta riabilitando la sua mano, per esempio, gli operatori sanitari sarebbero in grado di monitorare i loro movimenti di piegamento delle dita, "dice Liù.

Un'altra applicazione è nella robotica morbida:robot flessibili realizzati completamente in polimeri. Un esempio sono le pinze robotiche morbide utilizzate nelle fabbriche per maneggiare oggetti delicati come lampadine o cibo.

I ricercatori prevedono che AISkin venga integrato su robot morbidi per misurare i dati, che si tratti della temperatura del cibo o della pressione necessaria per maneggiare oggetti fragili.

Nel corso del prossimo anno, Il laboratorio di Liu si concentrerà sull'ulteriore miglioramento del proprio AISkin, con l'obiettivo di ridurre le dimensioni dei sensori AISkin attraverso la microfabbricazione. Aggiungeranno anche capacità di biorilevamento al materiale, permettendogli di misurare le biomolecole nei fluidi corporei come il sudore.

"Se avanziamo ulteriormente questa ricerca, questo potrebbe essere qualcosa che indossiamo come una "benda intelligente, '", dice Liu. "La guarigione delle ferite richiede traspirabilità, equilibrio dell'idratazione:la pelle ionica sembra il prossimo passo naturale".