Descrizione del progetto
Materiali innovativi per sostituire il tatto nei dispositivi medici
La punta delle dita è dotata della capacità intrinseca di tradurre i segnali associati alla pressione in percezione tattile o aptica. Sebbene le operazioni chirurgiche convenzionali richiedano la percezione tattile dei chirurghi, nelle operazioni assistite da robot, questo contatto diretto si perde. Per affrontare questo problema, il progetto MagnetoSense, finanziato dal CER, propone di sviluppare un nuovo sensore aptico che si avvale di materiali a base di elastomeri magnetoreologici (MRE, magnetorheological elastomer). Gli MRE sono solidi morbidi costituiti da particelle che possono essere magnetizzate e cambiano forma in presenza di un campo magnetico esterno. I ricercatori intendono raggiungere l’obiettivo inverso: impiegare la deformazione che si verifica nei MRE in seguito a contatto con un oggetto per innescare un cambiamento nel campo magnetico, misurabile tramite un sensore. Tale innovazione dovrebbe trovare numerose applicazioni nel campo biomedico e in quello della robotica.
Obiettivo
Sensorial and tacSensorial and tactile information represent the base of all surgical procedures in medicine. The vision sense has been and continues to be developed extensively by use of micro-cameras, MRI, X-rays and many others. Nonetheless, in many cases, the vision is not enough. The touch sense is necessary to identify the stiffness of the underlying organ or tissue and press more or less to perform a cut, remove a tumor or even move a catheter inside a curved vain. This stiffness is transmitted to the finger of the surgeon as a pressure-deformation information. This haptic sense is present naturally in our fingertips. Nevertheless, with the recent development of non-invasive techniques, the surgeon operates robotic devices that deliver optical information via a screen but loses all haptic information since his/her fingers are not in direct contact with the organ. The present project aims at proposing a novel material, a magnetorheological elastomer (MRE) membrane as a haptic sensor. MREs are soft elastomeric materials comprising magnetic particles thus being able to deform significantly upon application of an external magnetic field. Recently, it was shown that by fabricating them in exotic or slender geometries one can exploit their resulting instabilities to shape surfaces, induce programmable swelling and deswelling, or even create swimming microrobots and externally controllable catheters. All those applications use MREs as actuators. By contrast, here, we plan to exploit the reverse operation that of sensing, i.e. induce magnetic field changes via deformation. The principle lies in using the inherent magneto-mechanical coupling to induce readable magnetic fields when the MRE deforms. The reading of the fields can then be translated back to a deformation and a force thus being able to sense soft or stiff objects. The very soft nature of MREs will allow for a very sensitive measurement of forces as low as those felt by touching a soft gel or baby-skin.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2022-POC2
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HORIZON-ERC-POC -Istituzione ospitante
75794 Paris
Francia