Una pelle artificiale che sente come quella umana

Sembra pelle, ma è molto di più: può percepire un tocco, capire dove avviene e persino interpretarne l’intensità. Non si tratta di fantascienza, bensì di una delle innovazioni più sorprendenti degli ultimi anni, frutto di una collaborazione tra la Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa e l’Università Federale di Uberlândia in Brasile.

Lo studio rivoluzionario

Lo studio, pubblicato sulla rivista internazionale Nature Machine Intelligence, racconta di una pelle artificiale che emula in maniera sorprendentemente fedele le funzioni tattili umane. Alla base del risultato ci sono sensori in fibra ottica di nuova generazione e algoritmi di intelligenza artificiale progettati per imitare il funzionamento del sistema nervoso umano. Insieme, questi elementi permettono di riconoscere e localizzare con precisione il punto di contatto e di valutare l’intensità dello stimolo.

"La percezione del tatto è una funzione essenziale per gli esseri umani: permette di riconoscere e localizzare stimoli fisici, di esplorare l’ambiente e di interagire in modo sicuro con il mondo esterno - spiega Calogero Oddo, professore associato di Bioingegneria alla Scuola Sant’Anna e coordinatore del progetto -. Riprodurre artificialmente questo senso complesso è una delle sfide principali nella progettazione di robot collaborativi e di protesi bioniche".

Il funzionamento e le potenzialità

Il cuore della tecnologia è una rete neurale spiking a due strati: il primo simula i meccanocettori umani a lento e rapido adattamento, il secondo riproduce la mappa somatotopica generata dai neuroni di un’area del cervello chiave per la percezione tattile. In pratica, la pelle artificiale non si limita a rilevare un tocco: lo “comprende” proprio come farebbe il sistema nervoso umano.

Le potenzialità sono enormi: protesi bioniche capaci di restituire sensazioni tattili realistiche a chi le indossa, robot collaborativi che interagiscono in modo sicuro con le persone e persino dispositivi indossabili intelligenti per il monitoraggio e l’assistenza.

“A partire dalla quarta rivoluzione industriale, l’interazione tra persone e macchine è diventata un elemento chiave in molti settori della robotica - aggiunge Oddo -. La possibilità di dotare i robot di un senso del tatto artificiale ispirato a quello umano fa sì che questa interazione avvenga in maniera sicura, intuitiva ed efficace, mitigando il rischio di infortuni per chi lavora a contatto con queste tecnologie".

"Inoltre, la pelle artificiale che abbiamo sviluppato apre nuove prospettive anche nel settore della bionica: le tecnologie assistive e riabilitative di nuova generazione saranno dotate di sensori tattili intelligenti per ripristinare o aumentare l’informazione tattile attraverso feedback realistici, cutanei o neurali".

Questa pelle intelligente rappresenta quindi un ponte tra il mondo biologico e quello tecnologico. E se oggi sa riconoscere un tocco, in futuro potrebbe diventare il tassello decisivo per dare ai robot — e alle protesi — una sensibilità mai vista prima.