La pelle umana contiene cellule nervose sensibili che rilevano la pressione, la temperatura e altre sensazioni che consentono interazioni tattili con l’ambiente. Per aiutare i robot e i dispositivi protesici a raggiungere queste capacità, gli scienziati stanno cercando di sviluppare una pelle elettronica attraverso un nuovo metodo che ne crea una ultrasottile, elastica e da utilizzare per varie interazioni uomo-macchina.
La pelle elettronica può essere utilizzata per molte applicazioni, inclusi dispositivi protesici, robotica e realtà virtuale. Una sfida importante è il trasferimento di circuiti elettrici ultrasottili su superfici 3D complesse, in grado di piegarsi ed estendersi per consentire il movimento.
Per questo scopo, alcuni scienziati hanno sviluppato “tatuaggi elettronici” flessibili, ma la loro produzione è in genere lenta, costosa e richiede metodi di fabbricazione in camera bianca come la fotolitografia. Mahmoud Tavakoli, Carmel Majidi e colleghi hanno sviluppato un metodo rapido, semplice ed economico per produrre circuiti a film sottile con microelettronica integrata.
In questo nuovo approccio, i ricercatori hanno creato un modello di circuito su un foglio di carta per tatuaggi trasferiti con una normale stampante laser desktop. Hanno quindi rivestito il modello con pasta d’argento, che aderiva solo all’inchiostro del toner stampato. Sopra la pasta d’argento, il team ha depositato una lega di metallo liquido di gallio-indio che ha aumentato la conduttività elettrica e la flessibilità del circuito.
Infine, hanno aggiunto l’elettronica esterna, come i microchip, con una “colla” conduttiva fatta di particelle magnetiche allineate verticalmente incorporate in un gel di alcool polivinilico. I ricercatori hanno trasferito il tatuaggio elettronico su vari oggetti mettendo in pratica diverse applicazioni, come il controllo di un braccio protesico robotico, il monitoraggio dell’attività del muscolo scheletrico umano e l’incorporazione di sensori di prossimità in un modello 3D di una mano.
