I sensori di pressione si avvolgono e si adattano alla forma delle dita, pur misurando con precisione la distribuzione della pressione. Credito:Laboratorio Someya 2016
Gli operatori sanitari potrebbero un giorno essere in grado di eseguire uno screening fisico per il cancro al seno utilizzando guanti di gomma sensibili alla pressione per rilevare i tumori, grazie a una trasparenza, sensore di pressione flessibile e sensibile di nuova concezione da squadre giapponesi e americane.
I sensori di pressione convenzionali sono sufficientemente flessibili da adattarsi a superfici morbide come la pelle umana, ma non possono misurare con precisione le variazioni di pressione una volta che sono attorcigliate o spiegazzate, rendendoli inadatti all'uso su superfici complesse e in movimento. Inoltre, è difficile ridurli al di sotto dei 100 micrometri di spessore a causa delle limitazioni degli attuali metodi di produzione.
Per affrontare questi problemi, un team internazionale di ricercatori guidati dal Dr. Sungwon Lee e dal professor Takao Someya della Graduate School of Engineering dell'Università di Tokyo ha sviluppato un sensore di pressione di tipo a nanofibra in grado di misurare la distribuzione della pressione di superfici arrotondate come un palloncino gonfiato e mantenere la sua precisione di rilevamento anche quando piegato su un raggio di 80 micrometri, equivalente a appena il doppio della larghezza di un capello umano. Il sensore ha uno spessore di circa 8 micrometri e può misurare la pressione in 144 posizioni contemporaneamente.
Il dispositivo dimostrato in questo studio è costituito da transistor organici, interruttori elettronici realizzati con materiali organici a base di carbonio e ossigeno, e una struttura in nanofibra sensibile alla pressione. Nanotubi di carbonio e grafene sono stati aggiunti a un polimero elastico per creare nanofibre con un diametro da 300 a 700 nanometri, che sono stati poi impigliati tra loro per formare un trasparente, struttura sottile e porosa.
Il sensore di pressione flessibile si adatta alla forma di un palloncino gonfiato. Anche quando il sensore è allungato e deformato con la forma del palloncino, il dispositivo misura ancora con precisione la distribuzione della pressione. Credito:Laboratorio Someya 2016
"Abbiamo anche testato le prestazioni del nostro sensore di pressione con un vaso sanguigno artificiale e abbiamo scoperto che potrebbe rilevare piccoli cambiamenti di pressione e velocità di propagazione della pressione, " dice Lee. Continua, "L'elettronica flessibile ha un grande potenziale per dispositivi impiantabili e indossabili. Mi sono reso conto che molti gruppi stanno sviluppando sensori flessibili in grado di misurare la pressione, ma nessuno di loro è adatto a misurare oggetti reali poiché sono sensibili alla distorsione. Questa era la mia motivazione principale e penso abbiamo proposto una soluzione efficace a questo problema".
