Tecnologia

«La stampa 3D ha rivoluzionato la produzione, ma non siamo a conoscenza di tecnologie precedenti che consentissero di stampare oggetti metallici 3D a temperatura ambiente in un unico passaggio», afferma il dottor Michael Dickey (1), autore corrispondente di un articolo sull'opera e Camille & Henry Dreyfus Professore di Ingegneria Chimica e Biomolecolare presso la North Carolina State University. «Questo apre le porte alla produzione di un'ampia gamma di componenti e dispositivi elettronici».

Un team di ricerca internazionale coordinato dall’Istituto di fotonica e nanotecnologie del Consiglio nazionale delle ricerche di Milano (Cnr-Ifn), al quale hanno partecipato ricercatori del Dipartimento di fisica del Politecnico di Milano, della Columbia University di New York e della californiana Stanford University, ha sviluppato un innovativo microscopio ottico in grado di produrre, in modo più efficace rispetto ai sistemi attualmente in uso, immagini dettagliate della composizione chimica di un campione.

Effettua una ricerca di immagini per “impianti elettronici” e disegnerai un vasto assortimento di dispositivi, dai tradizionali pacemaker e impianti cocleari ai più futuristici microchip cerebrali e retinici volti ad aumentare la vista, curare la depressione e ripristinare la mobilità. Alcuni impianti sono duri e voluminosi, mentre altri sono flessibili e sottili. Ma indipendentemente dalla loro forma e funzione, quasi tutti gli impianti incorporano elettrodi, piccoli elementi conduttivi che si attaccano direttamente ai tessuti bersaglio per stimolare elettricamente muscoli e nervi.

Sebbene gli endoscopi a capsula video ingeribile siano in circolazione da molti anni, le capsule sono state limitate dal fatto che non potevano essere controllate dai medici. Si muovevano passivamente, guidate solo dalla gravità e dal movimento naturale del corpo. Ora, secondo uno studio di ricerca unico nel suo genere presso la George Washington University, pubblicato su iGIE (1), i medici possono guidare a distanza una capsula video in miniatura in tutte le regioni dello stomaco per visualizzare e fotografare potenziali aree problematiche.

«Quando tocco il moncherino con la mano, sento un formicolio nella mia mano mancante, la mia mano fantasma. Ma sentire la variazione di temperatura è una cosa diversa, qualcosa di importante... qualcosa di bello», dice la signora Francesca Rossi. Ella è un amputata italiana di Bologna. Di recente ha partecipato a uno studio per testare gli effetti del feedback della temperatura direttamente sulla pelle del suo braccio residuo.

L'elettronica indossabile con applicazioni nel settore sanitario, le interfacce uomo-macchina e la robotica spesso esplorano complesse procedure di produzione e non sono usa e getta. Sebbene l'uso di modelli a matita conduttiva su carta di cellulosa fornisca sensori usa e getta poco costosi, essi hanno un'elasticità limitata e sono facilmente influenzati dalle variazioni dell'ambiente circostante.

Gli ambienti estremi in diversi settori critici - aerospaziale, energia, trasporti e difesa - richiedono sensori per misurare e monitorare numerosi fattori in condizioni difficili per garantire la sicurezza umana e l'integrità dei sistemi meccanici. Nell'industria petrolchimica, ad esempio, le pressioni delle condutture devono essere monitorate in climi che vanno dal caldo estremo del deserto al freddo quasi artico.

L'interfaccia indossabile a basso consumo, chiamata EchoSpeech, richiede solo pochi minuti di dati di addestramento dell'utente prima che riconosca i comandi e possa essere eseguita su uno smartphone.

Molte tecnologie assistive indossabili basate sui fluidi oggi richiedono una pompa grande e rumorosa che è poco pratica, se non impossibile, da integrare negli indumenti. Ciò porta a una contraddizione: i dispositivi indossabili sono abitualmente legati a pompe non indossabili. Ora, i ricercatori del Soft Transducers Laboratory ( LMTS (1) ) della School of Engineering hanno sviluppato una soluzione elegantemente semplice a questo dilemma.

Lo sviluppo di interfacce neurali con una biocompatibilità superiore e una migliore integrazione dei tessuti è vitale per il trattamento e il ripristino delle funzioni neurologiche nel sistema nervoso. Un fattore critico è aumentare la risoluzione per la mappatura degli input neuronali sugli impianti.