Una pelle artificiale, o meglio bionica, talmente sofisticata da essere in grado di percepire il movimento delle gocce d’acqua. Se prima tutto questo era fantascienza, oggi con l’ultima ricerca condotta dall’Università di Donghua e dall‘Università Nazionale di Singapore diventa realtà.
La nuova pelle bionica che “sente” le gocce d’acqua
Negli ultimi anni, numerosi gruppi di ricerca si sono concentrati sullo sviluppo di pelli bioniche per robot umanoidi, che possano rilevare le texture e le proprietà tattili degli oggetti, così da pianificare le proprie azioni in base alle informazioni rilevate. Tuttavia, uno degli aspetti più complessi da replicare è la capacità umana di percepire elementi iper-delicati come l’acqua.
Un’impresa impossibile, o almeno così si credeva. Un team di ricerca è riuscito infatti a sviluppare una pelle bionica (o meglio elettronica, da cui il termine electronic skin, o e-skin) in grado di percepire non solo la texture degli oggetti, ma anche il comportamento dinamico delle gocce di liquido.
Questa innovativa e-skin, descritta in un articolo pubblicato su Nature Communications, è in grado di trasformare i movimenti delle gocce in segnali elettrici che possono essere interpretati a sua volta da un indicatore visivo.
La tecnologia dietro la DES
Il concetto alla base di questa pelle elettronica per gocce (droplet e-skip, DES) si ispira a un fenomeno quotidiano: il rotolamento di una palla su una piastrella. Partendo da questa idea, il team di ricerca ha progettato una rete intricata di elettrodi interlacciati.
Questi elettrodi sono in grado di rilevare i diversi comportamenti delle gocce di un liquido in movimento, sfruttando l’elettrificazione per contatto e l’induzione elettrostatica. In pratica, quando una goccia scivola sulla superficie della pelle elettronica, il movimento genera un segnale elettrico che può essere monitorato e analizzato.
Grazie in particolare alla stessa configurazione degli elettrodi, disposti in modo tale da non interferire l’uno con l’altro e mantenere costante la distanza di induzione tra la goccia e ogni serie di elettrodi, questa pelle bionica è in grado di monitorare non solo la presenza e il movimento delle gocce, ma anche la direzione in cui queste si muovono.
L’introduzione di questa nuova pelle elettronica potrebbe presto trovare applicazioni in sistemi robotici reali. Ma non solo. Questa pelle bionica potrebbe essere utilizzata anche al di fuori della stessa industria robotica, con possibili utilizzi in ambito militare, nelle operazioni di soccorso e persino nella vita quotidiana, ad esempio nel controllo delle perdite d’acqua.
Il team di ricerca intende ora migliorare ulteriormente la sensibilità e la resistenza ai disturbi della DES, utilizzando l’apprendimento automatico per potenziare le sue capacità percettive.
Per saperne di più su questo studio, vi consigliamo la lettura del paper integrale pubblicato su Nature Communications:
Yunlong Xu et al, Bionic e-skin with precise multi-directional droplet sliding sensing for enhanced robotic perception, Nature Communications (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-50270-8
