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Una nuova frontiera della bioelettronica e dell’interazione uomo-macchina è stata appena superata. Il team di ricerca guidato dall’Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) ha annunciato lo sviluppo di una pelle elettronica (e-skin) magnetorecettiva in grado di rilevare e tracciare con precisione campi magnetici grazie a un unico sensore globale. Lo studio, pubblicato su Nature Communications, segna un’evoluzione significativa nella progettazione di dispositivi indossabili sottili, flessibili e intelligenti.
Una pelle artificiale più leggera, più flessibile, più intelligente
A differenza delle e-skin precedenti, che richiedevano numerosi sensori e transistori integrati su substrati rigidi, il nuovo prototipo sviluppato dall’HZDR utilizza una membrana sottilissima, flessibile e trasparente, di pochi micrometri di spessore, perforata per essere permeabile all’aria e all’umidità. Ciò consente alla pelle reale di respirare anche sotto il dispositivo, migliorando l’ergonomia e il comfort d’uso.
La novità più rilevante è l’impiego di uno strato funzionale magnetosensibile che agisce come superficie sensoriale globale. Questo approccio permette di localizzare l’origine di un campo magnetico osservando le variazioni della resistenza elettrica del materiale. I dati raccolti vengono inviati a un unico centro di elaborazione, proprio come il sistema nervoso umano invia stimoli al cervello per decodificare il punto di contatto.
Tecnologia ispirata al corpo umano e all’imaging medico
Secondo il ricercatore Denys Makarov, responsabile del progetto, il funzionamento della nuova e-skin imita i meccanismi neurologici del corpo umano: un solo strato sensoriale globale e una centrale che rielabora il segnale in ingresso. L’approccio è reso possibile dall’uso della tomografia, una tecnica derivata da strumenti medici come MRI e TAC, che ricostruisce la posizione di un segnale a partire da immagini multiple.
Fino a oggi, la tomografia era considerata troppo imprecisa per rilevare segnali magnetici deboli, ma l’equipe guidata da Pavlo Makushko ha dimostrato sperimentalmente che la tecnologia è efficace anche in questo nuovo contesto. Ciò rappresenta un risultato tecnico straordinario, che amplia il raggio d’azione dell’intelligenza elettronica su materiali flessibili.
Applicazioni pratiche in ambienti ostili e realtà estesa
La nuova pelle elettronica è in grado di seguire traiettorie magnetiche disegnate da uno stilo, riconoscere movimenti a distanza, interagire con ambienti virtuali e persino comandare dispositivi sott’acqua o a basse temperature, come l’uso di uno smartphone con guanti dotati di patch magnetici.
Nel settore della robotica, l’e-skin può essere applicata a sistemi mobili o industriali, offrendo una capacità di rilevamento meno soggetta a interferenze rispetto ai sensori convenzionali. Questo tipo di percezione magnetica non è un semplice “sesto senso”, ma una vera interfaccia di comunicazione invisibile tra esseri umani e macchine, che può essere adattata a diversi scenari estremi.
Una nuova piattaforma sensoriale per la realtà estesa e la robotica bio-ispirata
L’e-skin magnetorecettiva sviluppata da HZDR si propone come base per futuri sistemi XR, dispositivi per la riabilitazione neuromotoria, controlli gestuali avanzati e interfacce tattili adattive in ambienti di realtà aumentata. Il sistema è scalabile, energeticamente efficiente e sufficientemente versatile da integrarsi anche in superfici non piane.
