Roberta De Carolis Non solo vista e udito, da ora anche il tatto potrà essere “aumentato”: tramite un dispositivo simile a un cerotto, sarà possibile provare sensazioni come vibrazioni, pressione e torsione, in una vera esperienza di realtà immersiva. Il prototipo è stato sviluppato da un gruppo di ricerca guidato dalla Northwestern University (Usa)
©Northwestern University via EurekAlert
Con un dispositivo simile a un cerotto, anche il tatto ora diventa “aumentato”: il prototipo, sviluppato da un gruppo di ricerca guidato dalla Northwestern University (Usa) permette a chi lo indossa di provare sensazioni come vibrazioni, pressione e torsione, in una vera esperienza di realtà immersiva.
Il simil-cerotto, sottile e flessibile, aderisce delicatamente alla pelle, offrendo esperienze sensoriali più realistiche e coinvolgenti. Ma, sebbene si presti molto bene al gaming e alla realtà virtuale (VR), i ricercatori prevedono anche applicazioni in ambito sanitario, per esempio per aiutare le persone con disabilità visive a “sentire” l’ambiente circostante o fornire feedback alle persone con arti protesici.
Il lavoro segue un precedente pubblicato nel 2019 dello stesso team, che ora ha introdotto un sistema interfacciato con la pelle in grado di comunicare il tocco attraverso una serie di attuatori vibranti in miniatura su ampie aree della pelle, con un rapido controllo wireless.
Come funziona
I nostri nuovi attuatori miniaturizzati per la pelle sono molto più capaci dei semplici “buzzer” che abbiamo utilizzato come veicoli dimostrativi nel nostro articolo originale del 2019 – spiega John A.Rogers, che ha guidato la ricerca – In particolare, questi piccoli dispositivi possono fornire forze controllate su una gamma di frequenze, fornendo una forza costante senza un’applicazione continua di potenza. Una versione aggiuntiva consente agli stessi attuatori di fornire un delicato movimento di torsione sulla superficie della pelle per integrare la capacità di fornire forza verticale, aggiungendo realismo alle sensazioni
Il nuovo dispositivo include in particolare una matrice esagonale di 19 piccoli attuatori magnetici incapsulati in un sottile e flessibile materiale in rete di silicone. Ognuno di loro può fornire sensazioni diverse, tra cui pressione, vibrazione e torsione. Il sistema utilizza la tecnologia Bluetooth ricevendo dati sull’ambiente circostante di una persona per la traduzione in feedback tattile, sostituendo una sensazione (come la vista) con un’altra (il tatto).
Sebbene il dispositivo sia alimentato da una piccola batteria, risparmia energia utilizzando un ingegnoso design che può rimanere in due posizioni stabili senza aver bisogno di un apporto energetico costante.
In pratica, quando gli attuatori premono verso il basso, immagazzinano energia nella pelle e nella struttura interna del dispositivo, quando spingono di nuovo verso l’alto, il dispositivo utilizza la piccola quantità di energia per rilasciare quella precedentemente immagazzinata.
Pertanto, il simil-cerotto utilizza energia solo quando gli attuatori cambiano posizione. Con questo design a risparmio energetico, il dispositivo può funzionare per periodi di tempo più lunghi con una singola carica della batteria.
In altre parole, la pelle funziona come un elastico.
Proprio come allungare un elastico, comprimere la pelle elastica immagazzina energia. Possiamo quindi riapplicare quell’energia mentre forniamo feedback sensoriali
Come è stato testato
Per testare il dispositivo, i ricercatori hanno bendato soggetti sani per testare le loro capacità di evitare oggetti sul loro cammino, cambiare la posizione dei piedi per evitare lesioni e modificare la postura per migliorare l’equilibrio.
Un esperimento ha coinvolto un soggetto che percorreva un percorso attraverso oggetti ostruiti. Quando uno di loro si avvicinava a un oggetto, il dispositivo forniva un feedback sotto forma di intensità luminosa nell’angolo in alto a destra, che diventava più intenso avvicinandosi al centro del dispositivo.
Dopo un breve periodo di addestramento, i soggetti che utilizzavano il dispositivo sono stati in grado di cambiare comportamento in tempo reale, di fatto usando un dispositivo che sostituisce le informazioni visive con altre meccaniche.
Questo tipo di sostituzione sensoriale fornisce un senso primitivo, ma funzionalmente significativo, dell’ambiente circostante senza fare affidamento sulla vista, una capacità utile per le persone con problemi di vista
Il lavoro è stato pubblicato su Nature.
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Fonti: EurekAlert / Nature
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