Il touchpad pneumatico è realizzato in morbido silicone.
Il touchpad pneumatico è realizzato in morbido silicone. Contiene 32 canali, ciascuno largo solo poche centinaia di micrometri, che si adattano al tatto. I sensori pneumatici possono raccogliere molti dati al tocco
I sensori tattili morbidi che emettono segnali fluidici hanno molte potenziali applicazioni nei dispositivi microfluidici morbidi e nei robot morbidi. Tuttavia, i sistemi esistenti sono limitati a uno o pochi sensori in parallelo, quindi non sono paragonabili ai touchpad elettrici resistivi e capacitivi all'avanguardia, in grado di rilevare ricche informazioni tattili, tra cui la posizione del tocco, la pressione, area e anche più tocchi simultanei. I ricercatori della Tampere University hanno sviluppato il primo touchpad morbido al mondo in grado di rilevare la forza, l’area e la posizione del contatto senza elettricità. Ciò ha tradizionalmente richiesto sensori elettronici, ma il touchpad di nuova concezione non necessita di elettricità poiché utilizza canali pneumatici incorporati nel dispositivo per il rilevamento.
Realizzato interamente in morbido silicone, il dispositivo contiene 32 canali che si adattano al tatto, ciascuno largo solo poche centinaia di micrometri. Oltre a rilevare la forza, l'area e la posizione del tocco, il dispositivo è sufficientemente preciso da riconoscere le lettere scritte a mano sulla sua superficie e può persino distinguere più tocchi simultanei.
«I sensori elettronici potrebbero smettere di funzionare in condizioni estreme, come in un forte campo magnetico. Poiché il touchpad non è elettrico, non viene influenzato da un forte campo magnetico, il che lo rende ideale per l'uso in dispositivi come le macchine per la risonanza magnetica», afferma la dottoressa Vilma Lampinen (1).
La tecnologia dei sensori utilizzata nel touchpad consente, ad esempio, che se durante una scansione MRI vengono rilevati tumori, un robot pneumatico può eseguire una biopsia mentre il paziente viene scansionato. La tecnologia dei sensori guida questo robot insieme ai dati prodotti dalle immagini MRI.
Il dispositivo pneumatico, descritto in un articolo pubblicato su Advanced Intelligent Systems (2) può essere utilizzato anche in condizioni di forti radiazioni o condizioni in cui anche una piccola scintilla di elettricità causerebbe un grave pericolo.
La flessibilità del silicone come materiale consente l'integrazione di sensori in applicazioni in cui non è possibile utilizzare l'elettronica tradizionale. Questi includono robot morbidi, realizzati con materiali morbidi simili alla gomma e in genere si muovono utilizzando la potenza pneumatica.
Aggiungendo i dati raccolti dai sensori a tali dispositivi morbidi e non elettrici, in futuro sarà possibile mappare la posizione, la forza e l’area di contatto sull’intera superficie del dispositivo. Oltre ai robot morbidi, anche le mani protesiche avanzate trarrebbero vantaggio dall’aggiunta del senso del tatto.
«Le mani robotiche morbide potrebbero essere utilizzate per sostituire le attuali mani protesiche, ad esempio, sulle linee di produzione. Essendo morbidi, sono più sicuri, più leggeri e potenzialmente più economici da produrre. I sensori tattili attorno alla mano consentirebbero anche una presa più delicata», afferma Lampinen.
I dispositivi indossabili realizzati con materiali morbidi si potrebbero impiegare anche nella riabilitazione, ad esempio come ausili per il movimento. La morbidezza migliora il comfort rispetto a dispositivi rigidi simili.
Riferimenti:
(1) Vilma Lampinen
(2) Soft Micropneumatic Touchpad
Descrizione foto: Il touchpad pneumatico è realizzato in morbido silicone. Contiene 32 canali, ciascuno largo solo poche centinaia di micrometri, che si adattano al tatto. I sensori pneumatici possono raccogliere molti dati al tocco. - Credit: Jonne Renvall / Tampere University.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: The world’s first non-electric touchpad takes sensor technology to extreme conditions