Monitorare la salute in tempo reale e la capacità di rilevamento dei robot richiedono delle componenti elettroniche morbide. Tuttavia, l’utilizzo di questa tipologia di materiale potrebbe essere piuttosto poco affidabile. Rispetto a quelli rigidi, i sensori flessibili e i materiali elastici mettono a disposizione prestazioni ripetibili in minor misura. La variazione di affidabilità derivante da ciò è nota come “isteresi“.
Sensori flessibili: questi saranno maggiormente sicuri e privi di isteresi
Un team di ricercatori della National University of Singapore (NUS), tenendo in considerazione la teoria della meccanica di conttatto, ha ideato un nuovo tipo di materiale per sensori che ha un isteresi significativamente inferiore. Ciò permette di avviare lo sviluppo di dispositivi sanitari indossabili più precisi e un rilevamento robotico maggiormente accurato. Il team che ha condotto la ricerca, ha anche pubblicato i suoi risultati sull’importante e prestigiosa rivista Proceedings of the National Academy of Sciences lo scorso 28 settembre.
Nel momento in cui i materiali morbidi vengono usati come sensori di compressione, solitamente hanno problemi di isteresi. Infatti, le proprietà del materiale del sensore morbido possono cambiare tra un contatto e l’altro, e ciò influisce sull’affidabilità dei dati che ne derivano. Letture accurate e dati precisi sono più difficili da ottenere, dunque.
Però c’è stata una vera e propria svolta da questo punto di vista, tanto che il gruppo di ricerca ha raggiunto l’invenzione di un materiale che non solo ha un’elevata sensibilità, ma che ha prestazioni quasi prive di isteresi. Gli scienziati hanno creato un processo utile a rompere pellicole sottile i metallo, andando a creare un motivo ad anelli che si deposita su un materiale flessibile chiamato polidimetilsilossano (PDMS).
Il team ha provveduto ad integrare questa pellicola in metallo e PDMS con elettrodi e substrati al fine di ottenere un sensore piezoresistivo, con prestazioni definite. I test meccanici ripetuti dagli scienziati hanno rilevato che questa innovazione aumentava le prestazioni del sensore. La loro invenzione, che prende il nome di Tactile Resistive Annularly Cracked E-Skin, o TRACE, si è rivelata fino a 5 volte migliore dei materiali morbidi convenzionali.