Il prototipo è stato realizzato dall’Istituto Italiano di Tecnologia and descritto nella rivista Advanced Electronic Materials
Un dispositivo ultrasottile indossabile, in grado di riprodurre la sensazione del tocco in modo localizzato: è questo il nuovo dispositivo sviluppato dai ricercatori di IIT all’interno del Center for Materials Interfaces dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), a Pontedera, e descritto in una recente articolo sulla prestigiosa rivista Advanced Electronic Materials.
Il tatto è uno dei sensi principali e toccare ciò che ci circonda, e percepire sensazioni tattili provenienti da stimoli esterni, è infatti una capacità quasi completamente automatica, che fa parte della vita di tutti i giorni e che risulta essenziale per svolgere innumerevoli compiti. Replicare artificialmente le sensazioni tattili potrebbe, quindi, avere molteplici usi, come per esempio il riprodurre feedback sensoriali nelle persone che hanno subìto un’amputazione e che utilizzano un arto robotico, aumentare la precisione e la destrezza nella manipolazione di robot teleoperati, o ancora fornire informazioni a persone non vedenti attraverso i cosiddetti “display Braille”, oppure come delle interfacce negli ambienti virtuali e nel gaming, migliorando così l’esperienza immersiva degli utenti.
Il sistema sviluppato da due ricercatori dell’IIT, Arianna Mazzotta e Virgilio Mattoli, è un tatuaggio elettronico spesso solo pochi micrometri e progettato per suscitare una sensazione tattile; è, infatti, in grado generare una forza che spinge sulla pelle della persona che lo indossa, la quale percepisce quindi un tocco.
Per ora il gruppo di ricerca ha dimostrato il funzionamento di un singolo punto “tattile”, ma sta già lavorando sull’implementazione di veri e propri display costituiti da diversi pixel tattili, chiamati taxels, attivabili indipendentemente uno dall’altro, e che permetteranno di riprodurre sulla pelle lettere, numeri e pattern direzionali e dinamici.
Il tatuaggio elettronico temporaneo – simile a quelli utilizzati dai bambini – è poco ingombrante e facilmente indossabile, ed è in grado di generare una forza molto localizzata, capace di restituire una sensazione tattile sulla pelle alla quale il dispositivo aderisce perfettamente.
Il dispositivo tattile è basato su una strategia di attuazione elettro-termo-pneumatica, che consiste nel riscaldare elettricamente, in modo veloce e molto localizzato, un piccolo volume d’aria racchiuso tra due pellicole molto sottili. Espandendosi, l’aria genera forze e spostamenti sulla pelle posta a contatto, producendo la sensazione tattile. Grazie al suo ridottissimo spessore il tatuaggio risulta essere praticamente impercettibile una volta trasferito sulla pelle, aspetto che risulta fondamentale per la sua potenziale applicazione finale come display tattile.
A differenza della maggior parte di altri dispositivi studiati e proposti finora per generare sensazioni tattili tramite forze e deformazioni, questo dispositivo è inoltre in grado di funzionare alimentato direttamente da una piccola batteria, a basse tensioni, garantendo la completa sicurezza per chi lo indossa.
I risultati dei test preliminari di utilizzo si sono mostrati molto promettenti in termini di funzionalità, suggerendo l’utilizzo di questa tecnologia come possibile nuovo standard nella fabbricazione di display tattili leggeri, portatili e a basso consumo energetico.
La ricerca che descrive l’innovativo tatuaggio elettronico è stata pubblicata nell’ambito di una Special Issue dedicata all’elettronica ultrasottile della rivista Advanced Electronic Materials, guadagnandone la prima copertina, ed è disponibile a questo link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aelm.202201327
