Gli impianti medici del futuro potrebbero presentare piattaforme elettroniche riconfigurabili che possono trasformarsi in forma e dimensione in modo dinamico mentre i corpi cambiano o si trasformano per trasferirsi da un'area per monitorarne un'altra all'interno dei nostri corpi.

In Lettere di fisica applicata , un gruppo di ricercatori della King Abdullah University of Science and Technology e della University of California, Berkeley riporta una piattaforma elettronica riconfigurabile a nido d'ape-serpentina di silicio che può trasformarsi dinamicamente in tre diverse forme:quadrifogli (quattro lobi), stelle e irregolari.

"I quadrifogli possono essere utilizzati per operazioni basate su oggetti rettangolari, mentre le stelle sono per architetture più intricate, e quelli di forma irregolare sono specifici per la bioelettronica impiantata, " disse Muhammad Hussain, co-autore e professore in visita presso l'Università della California, Berkeley.

Con il loro lavoro, i ricercatori stanno introducendo un nuovo ramo di flessibilità, elettronica estensibile:aprendo la porta a nuove sfide ingegneristiche e offrendo opportunità di innovazione nelle tecnologie biomediche che possono essere utilizzate per la somministrazione di farmaci, monitoraggio della salute, diagnosi, guarigione terapeutica, impianti e robotica morbida.

L'ispirazione per la piattaforma a forma di nido d'ape del gruppo viene dalla natura. "Pensa a come sbocciano i fiori. Basandosi sullo stesso principio, abbiamo raccolto molti video di fiori che sbocciano, analizzato il loro motivo geometrico e li ha usati per la nostra prima serie di disegni, "Ha detto Hussain. "In particolare, abbiamo analizzato la loro distribuzione dello stress in modo iterativo, prendendo architettura di design, materiali e le loro proprietà in considerazione. È un processo noioso per raggiungere l'equilibrio ottimale, ma è qui che l'ingegneria aiuta."

Le piattaforme elettroniche riconfigurabili sono progettate per subire deformazioni fisiche, come lo stretching, piegarsi, piegare o torcere per trasformarsi in un'altra forma. "Immagina che una piattaforma lab-on-chip sia impiantata all'interno del tuo corpo per monitorare la crescita di un tumore nell'area della spalla, " disse Hussain. "Mentre è impiantato, se osserviamo qualche anomalia nella funzione polmonare, una piattaforma sufficientemente attrezzata può cambiare forma e dimensione, e trasferirsi o espandersi per monitorare la funzione polmonare".

Un'altra idea che i ricercatori stanno attivamente perseguendo è un manicotto cardiaco indossabile per monitorare l'attività cardiaca con la capacità di pompare meccanicamente il cuore mediante espansione e contrazione ripetute quando necessario.

"Abbiamo ancora molta strada da fare per integrare la robotica morbida con l'elettronica integrata a semiconduttore a ossido di metallo complementare flessibile ad alte prestazioni (CMOS) su una varietà di piattaforme elettroniche riconfigurabili, che sarà di immensa importanza, " Ha detto Hussain. "Offre meravigliose sfide ingegneristiche, richiede veri sforzi multidisciplinari e ha la capacità di legare una varietà di discipline in applicazioni che semplicemente non sono possibili con l'infrastruttura elettronica esistente."