I ricercatori della Wuyi University, in Cina, hanno creato un dito robotico che potrebbe offrire un altro modo per analizzare il corpo umano, semplicemente toccandolo

La comunità medica ha trovato innumerevoli modi per analizzare quello che abbiamo sotto la pelle: tomografia computerizzata, risonanze magnetiche, raggi X, e così via. Ma siamo già oltre: come riportato dalla rivista scientifica Cell Reports Physical Science, alcuni ricercatori della Wuyi University (in Cina) hanno sviluppato un dito bionico (un dito robotico) che consente, semplicemente con un tocco, di rilevare strutture come i vasi sanguigni, i tessuti e le ossa e riprodurli in 3D al computer, aprendo così nuove opportunità per analizzare il corpo umano.

«Siamo stati ispirati dalle dita umane, che hanno la percezione tattile più sensibile che conosciamo», le parole del principale autore, Jianyi Luo. «Ad esempio, quando tocchiamo il nostro corpo con le dita, possiamo percepire non solo la trama della nostra pelle, ma anche il contorno dell’osso sottostante».

Come funziona il dito bionico

Il dito bionico, in realtà, sembra più una pistola per tatuaggi che un dito. Funziona colpendo ripetutamente una superficie con una piccola punta aghiforme mentre scansiona metodicamente avanti e indietro lungo l’area.

La punta è realizzata in fibre di carbonio che si comprimono in misura maggiore o minore quando incontrano materiali più morbidi e più duri. Sulla base della propria contrazione e della reazione del materiale che incontra, il dito bionico è così in grado di creare immagini tridimensionali di ciò che tocca. E, ad essere “renderizzata”, non è solo la superficie ma anche le strutture sottostanti.

Qualche anno fa, il MIT aveva creato qualcosa di simile che però non andava oltre la ricostruzione in 3D del livello superiore (di altro genere, invece, le ricerche nell’ambito delle mani e degli arti robotici dotati di sensibilità tattile).

«Il nostro dito bionico va oltre i precedenti sensori artificiali che erano solo in grado di riconoscere e discriminare tra forme esterne, trame superficiali e durezza», ha detto il coautore dello studio Zhiming Chen, docente presso la Wuyi University.

Nei test, al dito bionico sono state presentate una varietà di strutture da mappare. Queste includevano una lettera rigida “A” ricoperta da uno strato di morbido silicone, oltre a una varietà di altre forme che andavano da morbide a dure, anch’esse racchiuse in silicone. Il dito bionico non solo è stato in grado di mappare facilmente la forma “A”, ma è riuscito anche a identificare le altre forme sotto il silicone.

Le opportunità future (c’è ancora molto lavoro da fare in termini di ricerca e sperimentazione)

Per capire cosa potrebbe fare il dito bionico in termini di mappatura degli esseri umani, il team di ricerca ha creato strutture costituite da ossa artificiali e tessuto “muscolare” in silicone. Gli scienziati hanno quindi scoperto che il tocco della sonda era abbastanza sensibile da trovare persino vasi sanguigni simulati incorporati nel tessuto artificiale.

«Simile alla palpazione di un medico, il dito bionico può riconoscere le semplici strutture del corpo umano, ma resta ancora del lavoro da fare per il riconoscimento di complesse strutture 3D», scrivono i ricercatori. «Significativamente, lo strumento può ricostruire il profilo 3D delle strutture, rendendo la palpazione visiva e scientifica. Nel complesso, questi risultati mostrano le fantastiche prospettive per la tomografia tattile».

I ricercatori ritengono inoltre che il sistema delle dita bioniche potrebbe essere utile per trovare errori nelle attuali metodologie di scansione. Per testare la teoria, hanno passato il dito su un sistema di circuiti flessibili, e sono riusciti a trovare un foro mal praticato e un’area che aveva una disconnessione che avrebbe impedito al sistema di funzionare correttamente.

«Questa tecnologia tattile apre una via non ottica per i test non invasivi del corpo umano e dell’elettronica flessibile», afferma Luo. «Per questo, in futuro vogliamo sviluppare la capacità del dito bionico di rilevare tutto quanto possibile su diverse superfici».