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20.10.20 - 14:330

E-Skin, il dispositivo indossabile del futuro

Si tratta di una “pelle elettronica” che misura i parametri vitali e usa il sudore come biocarburante

I ricercatori del California Institute of Technology, meglio noto come Caltech, hanno messo a punto un innovativo dispositivo indossabile che viene applicato direttamente sulla pelle ed è capace di integrarsi in modo quasi naturale con il nostro corpo. Si chiama E-Skin ed è una sorta di “pelle elettronica” sottile e flessibile che può essere incorporata con sensori che acquisiscono informazioni in merito ai principali parametri vitali dell’organismo umano.
Come si legge in un articolo pubblicato sulla rivista Science Robotics, l’E-Skin è fatta di una particolare gomma morbida e flessibile che contiene una serie di sensori in grado di monitorare dati come frequenza cardiaca, temperatura corporea, livelli di zucchero nel sangue e sottoprodotti metabolici vari, che sono importanti indicatori della salute, e persino i segnali nervosi che controllano i nostri muscoli.
La particolarità più importante di questo dispositivo è che può funzionare senza la necessità di batterie. È infatti in grado di autoalimentarsi sfruttando il sudore umano, più precisamente il lattato chimico, un composto generato come sottoprodotto dei normali processi metabolici, in particolare dai muscoli durante l’esercizio fisico, ed è quindi presente in gran quantità nel sudore.
Come ha spiegato il professor Wei Gao, tra gli autori principali del progetto, «il dispositivo non avrebbe bisogno di batterie perché funziona esclusivamente con celle a biocarburante alimentate da uno dei prodotti di scarto dell’organismo, il sudore. Una delle maggiori sfide con questi dispositivi indossabili riguarda proprio il consumo energetico», precisando che l’E-Skin dovrebbe garantire una efficienza prolungata con un’intensità di potenza elevata e un degrado minimo.
Le celle integrate nell’E-Skin sono realizzate adoperando nanotubi di carbonio impregnati con un catalizzatore di platino/cobalto a maglia composita contenente un enzima che degrada il lattato.
Le celle assorbono il lattato e lo combinano con l’ossigeno presente nell’atmosfera, generando acqua e piruvato, un altro sottoprodotto del metabolismo. Mentre sono in azione, le celle a biocarburante sono in grado di generare potenza continua e stabile per diversi giorni, riuscendo a produrre abbastanza energia da alimentare i sensori e un dispositivo Bluetooth che trasmette i dati in modalità wireless.
Per il prossimo futuro, l’intenzione dei ricercatori è quella di sviluppare ulteriormente il dispositivo e realizzare una varietà di sensori diversi che possano essere integrati nella pelle elettronica in modo da sfruttarla per molteplici scopi. «Vogliamo che questo sistema sia una piattaforma. Oltre ad essere un biosensore indossabile, questa tecnologia può costituire anche un’interfaccia uomo-macchina. I segni vitali e le informazioni molecolari raccolte utilizzando questa piattaforma potrebbero infatti essere utilizzate per progettare e ottimizzare le protesi di prossima generazione», ha affermato Gao.

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