Pelle Elettronica: trasformati in cyborg

Il nostro punteggio
Pelle Elettronica: trasformati in cyborg

Pelle elettronica applicata su un bimbo piccolo per monitorare il sonno. Credit image: mc10inc.com

La pelle elettronica, un piccolo lembo d’oro di pochi centimetri di larghezza e leggero come una piuma, potrebbe rivelare i tuoi pensieri e sentimenti più intimi.

Questa è la premessa del professor John Rogers creatore di Biostamp. Applicando dei sensori miniaturizzati e flessibili alle tempie di una persona, è stato in grado di monitorare le onde cerebrali in tempo reale e di trasformarle in messaggi.

Il dottor Rogers della University of Illinois dice:

I nostri prototipi in grado di fornire una vasta gamma di funzioni di monitoraggio e di stimolo. Siamo in grado di raccogliere i segnali coordinati dei neuroni, ed eseguire l’attività attraverso un’interfaccia ortografica su computer.

In precedenza, tali segnali potevano essere rilevati solo utilizzando un casco integrale di elettrodi pesanti, che richiedeva un lavaggio accurato della pelle del paziente, e potevano essere indossati con sicurezza solo per un breve periodo.

Ora il Dott. Rogers ha creato una vera e propria pelle elettronica, leggera da essere quasi impercettibile, che permette l’uso prolungato anche al di fuori di un laboratorio, in modo che l’apparecchiatura possa captare i segnali in modo più accurato.

L’approccio senza fili elimina anche il rumore di fondo che oscura i segnali e crea incertezza posizionale. Per una maggiore accuratezza, la squadra dell’Università dell’Illinois sta utilizzando sempre più gli elettrodi ad alta densità che generano migliaia di volte più informazioni dell’attività cerebrale.

Gli obiettivi immediati sono due applicazioni mediche innovative. Una consiste nel misurare le onde cerebrali associate a crisi epilettiche nei pazienti epilettici, segnalando i problemi prima del punto della crisi. L’altro è quello di monitorare i modelli di sonno per disordini e le altre intuizioni, a cui prima era impossibile ovviare causa hardware troppo pesante.

Pelle elettronica: in ogni momento e ovunque

Il cervello è solo l’ultimo obiettivo e il più ambizioso. Dal momento in cui Rogers ha inventato il Biostamp nel 2011, è stato utilizzato in tutto il corpo per misurare il battito cardiaco, la temperatura e altri segni vitali. La pelle eletronica è stata adattata da Reebok per monitorare le funzioni vitali durante lo sport, da L’Oreal per monitorare l’idratazione della pelle, e dall’esercito americano per monitorare le condizioni dei soldati.

I dispositivi ‘biocompatibili’ sono anche in fase di sperimentazione all’interno del corpo. Il campo emergente dell’elettroceutica offre la possibilità di trattamento e la diagnosi, utilizzando stimolazione elettronica mirata come alternativa ai farmaci, un approccio potenzialmente rivoluzionario che può essere applicato a molti problemi dei nostri organi.

I ricercatori dell’Illinois hanno inserito la pelle elettronica nel nervo pelvico per affrontare la disfunzione della vescica, e sulla superficie del cuore per svolgere alla pelle elettronica il ruolo di stimolatore cardiaco avanzato. Hanno anche progettato un tipo di pelle elettronica sicura e biodegradabile che si sciolga all’interno del corpo dopo un determinato periodo di tempo senza alcun effetto collaterale.

Attualmente molte prove sono limitate ai roditori, mentre i ricercatori lavorano per abbattere i molti ostacoli che esistono ancora tra tecnologia e il suo utilizzo per garantire sicurezza sull’uomo. Rogers riconosce che vi sia qualche rischio nell’introdurre elementi estranei nel corpo, ma è convinto che questo rappresenti un percorso ormai da percorrere.

L’elettronica si avvicina sempre più all’individuo. In un primo momento c’era un computer in fondo a un corridoio, in seguito è nato il pc desktop, quindi il computer portatile, il telefono in tasca e un orologio al polso. Ora la pelle elettronica, la bioelettronica e i dispositivi impiantabili potranno essere la trasformazione della storia dell’elettronica. Penso che il futuro più ovvio sia quello dell’elettronica integrata al corpo umano.

La chiave di questo progresso è un cambiamento del paradigma in elettronica che fa pensare spesso a schede rigide per i dispositivi. Ora la creazione di materiali elettronici morbidi e flessibili che il corpo umano può ospitare sono disponibili, e il Biostamp rappresenta un’innovazione anche perché si può adattare in molte situazioni.

Lo staff di Rogers  ha rimosso le schede dai circuiti, è ha miniaturizzato i componenti in nanoscala per una confortevole esperienza da indossare. Sono riusciti a creare un dispositivo che potrebbe mantenere la forma e la funzione, anche quando si deforma ritorna al suo stato, ed è completamente impermeabile in modo che possa funzionare sia sotto che sopra la pelle.

pelle-elettronica-tattooUna caratteristica della pelle elettronica in cui è stato difficile progredire è la fonte di energia. Le batterie non hanno progredito più rapidamente degli elettrodi, lasciando Rogers con una durata limitata di energia per questo tipo di pelle elettronica. Le novità potrebbero arrivare da soluzioni di sfruttamento wireless dell’energia, o anche utilizzando il corpo umano come fonte di energia.

Tutto dipende da quanta potenza il dispositivo ha bisogno. Abbiamo usato il movimento del corpo in alcuni casi. Per i dispositivi impiantabili sul cuore c’è una fonte costante di energia meccanica che può generare microwatt. Ma al di fuori del corpo si deve pensare a come avere energia meccanica continua dal corpo. Il movimento di gambe e braccia è un’opzione … si continua la ricerca non c’è una risposta a portata di mano.

Possibilità emergenti, anche per i supereroi

Dall’originale Biostamp del 2011, il laboratorio di Rogers ha presentato oltre 100 brevetti relativi, che ha portato alla creazione di molteplici nuove imprese, il più prolifico dei quali, MC10, ha ricevuto oltre 60 milioni di dollari di finanziamenti privati.

La ricerca sulla pelle elettronica è diventata un fenomeno globale coinvolgendo l’Università di Tokyo che produce circuiti indistruttibili, l’Istituto Leibniz di Dresda per produrre sensori che rilevano i campi magnetici, e la University of Nebraska-Lincoln creando attrezzature specializzate per rilevare il cancro al seno. Anche Google inizia a interessarsi alla pelle elettronica.

Il professor Todd Coleman – un ex studente di Rogers- sta attuando delle variazioni tutt’ora in via di sviluppo sulla Biostamp. Al suo Neural Interaction Lab dell’Università di San Diego Coleman lavora su progetti medici come l’identificazione dei danni cerebrali nei neonati prematuri, così come le possibilità di intrattenimento e divertimento.

Alcune persone sono infatuate dall’idea di usare i segnali cerebrali nelle esperienze di gioco.

dice Coleman.

Il suo team è stato in grado di sfruttare le onde cerebrali per pilotare droni tramite elettrodi pesanti, e ora sta sviluppando i mezzi per avere la pelle elettronica Biostamp che svolga la stessa funzione.

Coleman ha recentemente lanciato l’avvio commerciale di Neuroverse, in collaborazione con il neurobiologo Ricardo Gil da Costa, che ha dimostrato le possibilità di intrattenimento in una collaborazione con Marvel Comics. Gli scienziati hanno progettato un’interfaccia cervello-computer (BCI) per la dimostrazione di Marvel’s Avengers S.T.A.T.I.O.N. a New York, che ha permesso ai giocatori di diventare dei supereroi interattivi usando le loro onde cerebrali da convertire in azioni spettacolari.

Se tali interfacce diventeranno abbastanza accessibili per i non specialisti da usare e capire, potremmo entrare in una nuova era di responsabilità personale sia per la salute che per lo stile di vita.

La reazione del pubblico alle nuove tecnologie elettroniche, come per la pelle elettronica, è stata mista, dall’entusiasmo dei giocatori e dei primi utilizzatori allo scetticismo da parte dei sostenitori della privacy preoccupati del fatto che potremmo perdere il controllo dei dati personali sensibili. Gli investimenti e la ricerca stanno rapidamente accelerando, e anche la parte fashion delle tecnologie indossabili sviluppa gioielli e schermi a LED su cui vengono montati sistemi quasi identici alla pelle elettronica.

I braccialetti elettronici potrebbero essere presto superati dalla tecnologia completamente integrata della pelle elettronica!

Sommario
Pelle Elettronica: trasformati in cyborg
Titolo Articolo
Pelle Elettronica: trasformati in cyborg
Descrizione
I dispositivi impiantabili come la pelle elettronica, sono il futuro della bioelettronica. L'elettronica integrata ci trasformerà in cyborg?
Autore

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *