Sommario
Un team di scienziati ha sviluppato innovativi robot morbidi dotati di pelli elettroniche e muscoli artificiali, in grado di percepire l’ambiente circostante e adattare i loro movimenti in tempo reale. Questo progresso, presentato nello studio “Skin-Inspired, Sensory Robots for Electronic Implants” pubblicato su Nature Communications, apre nuove frontiere nella medicina e nei trattamenti medici.
Caratteristiche dei Robot Morbidi
I robot morbidi sono progettati per imitare il funzionamento dei muscoli e della pelle negli animali, rendendoli più efficaci e sicuri per l’uso all’interno del corpo umano. Questi robot utilizzano una “e-skin” che integra vari materiali sensoriali, come nanofili d’argento e polimeri conduttivi, su una base flessibile che imita le funzioni sensoriali della pelle reale.
Funzionalità Principali
- Movimenti Controllati: I robot possono eseguire movimenti ben controllati, come piegarsi, espandersi e torcersi all’interno di ambienti biologici.
- Interazione con i Tessuti: Progettati per attaccarsi delicatamente ai tessuti, riducono lo stress e i potenziali danni.
- Forme Naturali: Ispirati a forme naturali come stelle marine e baccelli di semi, possono trasformare la loro struttura per svolgere compiti diversi in modo efficiente.
Applicazioni Mediche
Questi robot sensoriali morbidi sono altamente adattabili e utili per migliorare le diagnosi e i trattamenti medici. Alcune delle applicazioni includono:
- Monitoraggio Continuo: Capacità di monitorare condizioni interne come il volume della vescica e la pressione sanguigna in tempo reale.
- Stimolazione Elettrica: Fornire trattamenti come la stimolazione elettrica basata su dati in tempo reale.
- Trattamenti Gastrointestinali: Un robot ingeribile, chiamato thera-gripper, può monitorare i livelli di pH e somministrare farmaci nel tempo per migliorare i trattamenti gastrointestinali.
- Monitoraggio Cardiaco: Il thera-gripper può attaccarsi delicatamente a un cuore pulsante, monitorando l’attività elettrofisiologica e fornendo stimolazione elettrica per regolare il ritmo cardiaco.
- Trattamento della Vescica: Un robot progettato per avvolgere la vescica può misurare il suo volume e fornire stimolazione elettrica per trattare l’iperattività.
- Misurazione della Pressione Sanguigna: Un manicotto robotico che si avvolge intorno a un vaso sanguigno può misurare con precisione la pressione sanguigna in tempo reale.
Collaborazioni e futuro
Il successo degli esperimenti su modelli animali vivi suggerisce un futuro promettente per questi robot in applicazioni mediche reali. Il team di ricerca, guidato da Wubin Bai, professore assistente nel Dipartimento di Scienze Fisiche Applicate, ha collaborato con vari dipartimenti e istituti, tra cui la UNC-Chapel Hill, la North Carolina State University e la Purdue University.
L’obiettivo è raggiungere una biocompatibilità a lungo termine e stabilità in ambienti fisiologici dinamici, rivoluzionando potenzialmente il trattamento delle malattie croniche e migliorando i risultati per i pazienti.
L’innovazione dei robot morbidi che imitano la pelle umana rappresenta un passo significativo verso dispositivi medici più avanzati. Questi robot offrono nuove possibilità per la diagnosi e il trattamento delle malattie, con un potenziale enorme per migliorare la qualità della vita dei pazienti.
