Dei sensori sottilissimi, capaci di trasformare
tocco e pressione in segnale elettrico, potrebbero dare, in un futuro
nemmeno troppo lontano, il senso del tatto a pinze robotiche e protesi,
e recuperare energia dalle suole delle scarpe, mentre si cammina o si
corre. A progettarli e studiarli è un gruppo di fisici del Dipartimento
interuniversitario di Fisica dell’Università e del Politecnico di Bari,
guidati dalla prof.ssa Anna Maria Coclite, cervello di ritorno, che ha
inaugurato il suo laboratorio ThinFilm Lab nel capoluogo pugliese per
proseguire la ricerca iniziata nell’Università di Graz, in Austria.
All’inaugurazione del laboratorio erano presenti, oltre alla prof.ssa,
il Rettore dell’Università di Bari Aldo Moro, Roberto Bellotti e il
direttore del Dipartimento, Sebino Stramaglia.
I sensori progettati da Coclite e il suo team sono realizzati con
materiale piezoelettrico, che produce corrente quando viene toccato o
deformato. Le applicazioni su cui il gruppo punta nel breve periodo sono
l’agritech e la produzione di energia, mentre l’applicazione biomedicale
rimane un grande obiettivo ma in una prospettiva di più lungo raggio. I
ricercatori hanno inoltre portato la lettura del segnale dal cavo al
Bluetooth, e questo permette di costruire prototipi portatili da
mostrare anche fuori dal laboratorio.
Il primo campo di applicazione che il team di scienziati baresi sta
sperimentando è quello dell’agricoltura. Oggi i bracci robotici che
raccolgono frutta in serra si affidano a sensori visivi e giudicano la
maturazione di frutta e verdura unicamente dall’aspetto. L’applicazione
dei sensori a film sottili sulle pinze robotiche potrebbe invece donare
ai robot il senso del tatto, per distinguere meglio i frutti maturi da
quelli acerbi e per far regolare al robot automaticamente le diverse
aperture necessarie delle pinze, senza bisogno di cambiarle per ogni
frutto.
Lo stesso principio può servire a recuperare l’energia della pressione
esercitata camminando: gli scienziati stanno sperimentando
l’applicazione dei sensori a film sottili su suole o pavimentazioni,
testando come possono immagazzinare e rilasciare energia, immaginando un
futuro in cui scarpe la cui suola sia rivestita da questi sensori
potranno ricaricare, ad esempio, il cellulare mentre camminiamo.
L’obiettivo da cui la ricerca è partita resta quello delle protesi che
restituiscono sensazioni tattili e, in prospettiva, dei guanti per i
chirurghi, per avere più sensibilità durante gli interventi. I test
clinici richiesti prima dell’ingresso sul mercato nel campo biomedicale
sono lunghi, dunque rendono questo un orizzonte di lungo periodo.
Un cervello di ritorno. La prof.ssa Coclite si è laureata in Chimica e
ha conseguito il dottorato a Bari, ha lavorato al Mit di Boston e poi
alla Graz University of Technology, dove ha avviato la ricerca sui
sensori a film sottili. Dal 5 febbraio 2024 è professoressa ordinaria a
Bari e ha trasferito qui tutta la strumentazione. La ricerca sui sensori
a film sottili deriva da Smart Core, il progetto finanziato nel 2016 da
un ERC Starting Grant da 1,5 milioni di euro. L’obiettivo era creare una
pelle artificiale in grado di rilevare umidità, temperatura e pressione.
Nel 2023 è arrivato un ERC Proof of Concept da 150mila euro per
verificarne la possibile commercializzazione.
«Dare il tatto alle macchine – commenta la prof.ssa Anna Maria Coclite –
cambia il modo in cui robot, protesi e dispositivi indossabili
interagiscono con il mondo. Questa ricerca è nata lontano da qui e oggi
a Bari ha le condizioni per crescere: portare la scienza di base fino a
prototipi che escono dal laboratorio e incontrano agricoltura, energia e
salute. I tempi sono diversi a seconda del settore, ma la direzione è
chiara».
«L’inaugurazione di questo laboratorio è particolarmente importante
perché dimostra che l’Università di Bari può fare ricerca ad altissimi
livelli internazionali e ha tutte le carte in regola per essere una casa
per accademici di spessore, italiani e stranieri – commenta il rettore
dell’Università di Bari Aldo Moro, Roberto Bellotti – “che una
ricercatrice scelga di riportare a Bari un progetto europeo, insieme
alla strumentazione, dice che Università vogliamo essere: un luogo dove
la ricerca di base incontra imprese e territorio, e dove i talenti,
formati qui o altrove, trovano lo spazio per lavorare. Un laboratorio
come questo è un investimento sulla capacità del Sud di produrre
innovazione, di cui andiamo molto fieri».
«Il Dipartimento ha scelto di investire sulla sensoristica e sulla
capacità di attrarre ricercatori che abbiano maturato esperienze
internazionali – sottolinea il direttore del Dipartimento
interuniversitario di Fisica, Sebino Stramaglia – Il laboratorio dà a
questa ricerca una sede stabile e ai nostri studenti e dottorandi
l’occasione di lavorare su tecnologie che si traducono in applicazioni
concrete. Per un Dipartimento interuniversitario come il nostro, è la
dimostrazione di come due atenei possano costruire insieme competenze e
opportunità».
