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Salute

La pelle artificiale che si ripara da sola

Il nuovo materiale creato dagli ingegneri della Stanford University è anche sensibile al tocco

Credits LA Cicero

Un team di ingegneri chimici della Stanford University, guidati dalla professoressa Zhenan Bao, ha realizzato una pelle artificiale nanotecnologica che non solo è in grado di ripararsi da sola ma può anche rilevare con precisione la pressione di una stretta o di un tocco umano.

La pelle è uno degli organi più complessi che abbiamo. Ricopre e protegge il nostro intero corpo, lo isola dagli elementi esterni e dai batteri ed è in grado di trasmettere con precisione al cervello una vasta gamma di informazioni su ciò che avviene intorno a noi.

Creare una pelle artificiale in grado di emulare anche solo alcune di queste funzionalità è uno degli obiettivi più ambiti della biotecnologia. Il team di Stanford ci è andato vicino, sviluppando un materiale che è allo stesso tempo in grado di riformarsi autonomamente e condurre elettricità.

I due fattori sono fondamentali per ottenere una pelle artificiale funzionale ma sono anche molto difficili da combinare: per guarire da sola quando la pelle deve avere le caratteristiche di un polimero, quindi una plastica o una gomma che, come molti sanno, bloccano il flusso di elettroni. Per essere sensibile al tocco (e quindi alle istruzioni digitali), invece, la pelle deve avere le caratteristiche di un metallo e condurre l’elettricità.

A differenza dei progetti precedenti, il materiale sintetico creato da Bao e dal suo team è in grado di riassemblarsi autonomamente anche a temperatura ambiente, senza che quest’operazione alteri la sua struttura chimica o meccanica e quindi rendendola possibile un numero infinito di volte. I test hanno dimostrato che pochi secondi dopo essere stato tagliato il materiale riacquisiva 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 prima di guarire completamente, il risultato è particolarmente impressionante.

Caratteristica ancora più significativa, 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 e la consistenza del caramello tenuto in frigo, 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.

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