Alcuni scienziati hanno sviluppato un termometro con sensori estensibili e autoalimentati, un progresso nel mondo della robotica che potrebbe potenzialmente portare a robot flessibili, abbigliamento intelligente e dispositivi medici innovativi.
Sebbene la maggior parte dei componenti utilizzati tradizionalmente nei robot e nell’abbigliamento intelligente siano rigidi, i ricercatori dell’Università di Harvard hanno affermato che i loro nuovi sensori morbidi sono altamente sensibili. La loro capacità di rilevare la temperatura non è influenzata dal grado di elasticità.
“Abbiamo sviluppato sensori morbidi e pratici, con elevata sensibilità e tempi di risposta rapidi. Questo apre nuove possibilità per creare robot e interfacce uomo-macchina nel settore sanitario, ingegneristico e dell’intrattenimento”, afferma Zhigang Suo. I robot flessibili, che imitano il movimento di animali o esseri umani, trovano applicazioni in una vasta gamma di campi, tra cui la diagnostica medica e la gestione dei disastri ambientali.
Nuovi sensori piccoli, trasparenti e flessibili trasformeranno robot e non solo
I sensori estensibili rendono lo sviluppo di tali robot molto più fattibile. Il nuovo sistema di sensori, descritto lunedì sulla rivista PNAS, è composto da tre parti: un elettrolita, un elettrodo e un materiale isolante dielettrico per separare i due. L’interfaccia tra l’elettrolita e il dielettrico accumula ioni mentre l’interfaccia dielettrico/elettrodo accumula elettroni. Lo squilibrio di carica risultante tra i due crea una nuvola ionica nell’elettrolita. Al variare della temperatura, la nuvola ionica cambia spessore e viene generata una tensione sensibile alla temperatura, ma insensibile all’allungamento.
“Poiché il design è così semplice, ci sono tanti modi diversi per personalizzare il sensore, a seconda dell’applicazione. Puoi scegliere materiali diversi, disposti in modi diversi e ottimizzati per compiti diversi”. I ricercatori hanno sviluppato quattro progetti per il sensore di temperatura estensibile disponendo l’elettrolita, il dielettrico e l’elettrodo in diverse configurazioni. In un test recente, hanno integrato il sensore in una pinza morbida e hanno misurato la temperatura di un uovo sodo caldo.
Il termometro può misurare temperature fino a 200°C o fino a -100°C. I sensori agiscono molto velocemente, rispondendo ai cambiamenti di temperatura entro circa 10 millisecondi. “Abbiamo dimostrato che questi sensori possono essere resi piccoli, stabili e persino trasparenti”. “Questo sistema altamente personalizzabile potrebbe inaugurare nuovi sviluppi per abilitare e migliorare Internet di tutto e tutti”, ha aggiunto il dottor Suo.