(PhysOrg.com) -- L'imitazione del sistema nervoso umano per applicazioni bioniche potrebbe diventare una realtà con l'aiuto di un metodo sviluppato all'Oak Ridge National Laboratory per elaborare i nanotubi di carbonio.

Sebbene queste nanostrutture abbiano proprietà elettriche e di altro tipo che le rendono attraenti da utilizzare come fasci neurali artificiali in dispositivi protesici, la sfida è stata quella di creare fasci con abbastanza fibre da corrispondere a quello di un vero fascio di neuroni. Con la tecnologia attuale, il solo peso dei fili necessari per eguagliare la densità dei recettori anche sulla punta delle dita renderebbe impossibile l'adattamento. Ora, adattando la tecnologia di trafilatura convenzionale della fibra di vetro per elaborare i nanotubi di carbonio in assemblaggi multicanale, i ricercatori ritengono di essere su un percorso che potrebbe portare a una svolta.

"Il nostro obiettivo è utilizzare la nostra scoperta per imitare il design della natura utilizzando sensori artificiali per ripristinare efficacemente la capacità di una persona di percepire oggetti e temperature, " disse Ilia Ivanov, un ricercatore presso il Center for Nanophase Materials Sciences Division. Ivanov e colleghi dell'ORNL hanno recentemente pubblicato un documento in Nanotecnologia che delinea il metodo di trasformazione dei nanotubi di carbonio sfusi in un fascio con quasi 20, 000 singoli canali.

In definitiva, l'obiettivo è duplicare la funzione di un sistema vivente combinando la tecnologia esistente di trafilatura della fibra di vetro con la multifunzionalità dei nanotubi di carbonio in scala sub-micron (0,4 micron), secondo Ivanov, che ha descritto il processo.

"Produciamo questo materiale in un modo simile a quello che potresti aver fatto al liceo quando realizzavi un capillare di vetro su un becco Bunsen, " disse Ivanov. "Ecco, prenderesti il ​​tubo di vetro, scaldalo e tiralo, o disegnare, non appena il vetro si è ammorbidito."

Ivanov e John Simpson della Measurement Science and Systems Engineering Division stanno facendo qualcosa di simile, tranne per il fatto che utilizzano migliaia di tubi di vetro riempiti con polvere di nanotubi di carbonio. Dopo diversi cicli di estrazione, hanno dimostrato di poter produrre fibre solo quattro volte più spesse di un capello umano contenente 19, 600 canali sub-micron con ogni canale riempito con carbone conduttore. Ciascun canale contenente nanotubi di carbonio è isolato elettricamente dai suoi vicini mediante vetro in modo che possa essere utilizzato come canale di comunicazione individuale.

Con questo traguardo, i ricercatori si stanno avvicinando alla realizzazione di uno dei loro obiettivi.

"La mano umana ha una densità di recettori sulla punta delle dita di circa 2, 500 per centimetro quadrato e circa 17, 000 recettori tattili nella mano, " Ivanov ha detto. "Quindi in termini di densità dei canali, siamo già nel range necessario per 17, 000 recettori nella mano."

Questo composito multicanale ha molti altri potenziali usi, anche in applicazioni aeronautiche e spaziali, dove il peso ridotto dei fili conduttori è importante,
I passaggi successivi sono rendere questi canali altamente conduttivi e quindi mostrare la comunicazione del sensore attraverso i singoli canali.