
Pelle artificiale: sensibile al tatto e si autoripara




"Negli ultimi dieci anni, ci sono stati importanti progressi nella realizzazione della pelle artificiale, ma anche i più efficaci materiali capaci di auto-ripararsi hanno avuto gravi inconvenienti. Alcuni devono essere esposti a temperature elevate, che li rende poco pratici per un uso quotidiano. Altri possono guarire a temperatura ambiente, ma solo una volta, perché riparare un taglio modifica la loro struttura meccanica o chimica". Sono queste le parole della professoressa Zhenan Bao che ha guidato il team di ingegneri della Stanford University.
Il nuovo materiale non solo è in grado di autorigenerarsi, ma è anche in grado di rilevare con precisione la pressione di una stretta o di un tocco umano.
Dunque, i due fattori (la rigenerazione automatica e la conduzione elettrica) sono stati combinati brillantemente scavalcando gli ostacoli che per anni hanno impedito la realizzazione di una pelle artificiale.
Per guarire da solo, infatti, il materiale dovrebbe avere le caratteristiche di un polimero (isolante) e, per condurre elettricità, dovrebbe avere le caratteristiche di un metallo in grado di permettere il flusso di elettroni (conduttore).
A differenza di altri progetti precedenti, il materiale sintetico creato da Bao e dal suo team è in grado di riassemblarsi anche a temperatura ambiente, senza che questa operazione comporti una modifica nella sua struttura chimica o meccanica.
I test hanno dimostrato che, pochi secondi dopo esser stato tagliato, il materiale riacquistava il 75% della sua resistenza originale e che nel giro di 30 minuti era praticamente come nuovo. Considerando che la pelle umana impiega diversi giorni per una guarigione completa, il risultato è a dir poco impressionante.
La pelle sintetica, formata da lunghe catene di molecole unite da legami di idrogeno, possiede la conduttività elettrica di un metallo grazie a un processo nanotecnologico che consiste nell’introdurre particelle di nickel la cui superficie ruvida permette agli impulsi elettrici di attraversarlo. Il risultato è una plastica che è anche un ottimo conduttore, anche se questo processo andrà ottimizzato per non interferire con le proprietà auto-guarenti.
Visto che la pelle sintetica conduce l’elettricità, gli scienziati sono stati in grado di usarla anche come sensore. L’energia che gli elettroni richiedono per attraversare il materiale passando da una particella di nickel all’altra dipende dalla distanza tra le particelle e, questa, a sua volta, dipende dalla pressione a cui è sottoposto il materiale. Nel caso di una protesi artificiale, per esempio, di una gamba o di un gomito, ciò significa che un sistema computerizzato centrale sarebbe in grado di rilevare se l’arto è piegato e con quale angolazione.
In futuro la pelle sintetica, che al momento ha un colore grigio scuro, potrà essere usata sia per ricoprire protesi artificiali “intelligenti” sia nel settore dell’elettronica in generale, ad esempio sviluppando cavi e persino schermi in grado di riassemblarsi da soli in pochi minuti. Il prossimo obiettivo di Bao e del suo team sarà, infatti, quello di renderlo trasparente.