Un nuovo progetto svilupperà il primo dito a sensori
All'alba del XXI secolo i progressi più significativi dovrebbero venire dal superamento dei confini («convergenza») tra discipline della scienza e dell'ingegneria un tempo ben distinte, quali la nanotecnologia e la biotecnologia, le scienze dell'informazione e cognitive. Questo genere di approccio può offrire nuove soluzioni per migliorare la salute e la qualità di vita di coloro che sono colpiti da disabilità come, ad esempio, la mancanza di arti. Un progetto strutturato in tal senso è NanoBioTact, il cui lancio è previsto tra breve. NanoBioTact sarà finanziato dall'UE con un importo di ben 3 Mio EUR e sarà affidato a un'équipe multidisciplinare formata da ricercatori del mondo accademico e dell'industria che si concentreranno sullo sviluppo di un «dito biomimetico» nel tentativo di rendere meno remota la prospettiva di mani protesiche che stimolino nel paziente una risposta sensoriale. I partner del progetto svolgeranno la propria attività alle frontiere delle conoscenze nel campo della nanotecnologia, della neurologia, della robotica e delle scienze dei materiali; l'obiettivo dello studio sarà la progettazione di un dito artificiale articolato che potrebbe essere collegato direttamente al sistema nervoso centrale al fine di assicurare all'utente il senso del tatto. Il coordinatore di NanoBioTact, Mike Adams dell'Università di Birmingham, ha spiegato che il progetto intende prendere le mosse dalla precedente ricerca riguardante l'integrazione di segnali di sensori sintetici con il sistema nervoso. «Sono stati compiuti progressi significativi per quanto riguarda l'applicazione di arti protesici al corpo e il collegamento di questo genere di informazioni direttamente alle estremità nervose», ha affermato. «Ma le protesi attualmente impiegate sono dotate di rozzi trasduttori di forza, mutuati dalla robotica; sono studiate per permettere di afferrare una tazza da caffè in polistirolo senza rovesciarne una goccia. Quello per cui non sono progettate è la sensazione tattile». L'elaborazione dei segnali costituirà la principale sfida del progetto. L'équipe intende sviluppare una serie di sensori in nanoscala basati sul principio dei sistemi microelettromeccanici (MEMS) che imiteranno la risoluzione spaziale, la sensibilità e la dinamica dei sensori neurali tattili dell'essere umano. Il conseguimento di un simile obiettivo richiederà una comprensione in termini scientifici dei recettori periferici specializzati (i meccanoricettori) dell'uomo, nonché la codifica neurale delle varie migliaia di azioni trasmesse durante un'esplorazione tattile. I sensori tattili biomimetici sviluppati dal progetto avranno molte applicazioni, tra cui le protesi di arti dotate di sistema di controllo e sensoriale interfacciato a livello neurale, tecniche di robotica con presa controllata e ambienti di formazione strutturati con processi di realtà virtuale. Inoltre, una comprensione più profonda del sistema tattile umano contribuirà a migliorare il trattamento di pazienti con funzioni neurologiche danneggiate. I partner di NanoBioTact si prefiggono di portare a termine il dito biomimetico entro la scadenza del progetto, la cui durata prevista è di tre anni.