Con YouBionic, la mano bionica di Iron Man e’ una realtà.

Youbionic
Lo stilista italiano Federico Ciccarese tiene una mano in plastica bianca piena di  fili multicolori collegati a una centralina elettronica. Sta per iniziare una dimostrazione della mano YouBionic.

Nella finestra alle sue spalle un poster a grandezza naturale di Tony Stark (ion MAn) con la sua corrazza di metallo.

“E ‘il mio assistente,” scherzi Ciccarese. E anche il mio eroe di ispirazione perché gli importava dell’ umanità.”

Gira la mano, e le sue dita bianche gessose si stringono in un  un pugno. Poi in un attimo la palma della mano è di nuovo aperta. Infine,l’ indice e il pollice formano un cerchio, come se prendessero un  oggetto piccolo e delicato.

Prendiamo queste mosse per scontate;le  facciamo tutti le mille volte al giorno senza pensarci ma per le persone che hanno perso le mani o le dita, queste azioni semplici sono irraggiungibili.

Afferrare una maniglia è impossibile, per non parlare di una penna. Ciccarese comincio anni fa ad investigare il preoblema e se la sua mano YouBionic può sembrare fantascienza, il meccanismo è in realta sorprendentemente semplice,.

Quando vogliamo avvolgere le dita intorno a un bicchiere o prendere un pezzo di carta, il nostro cervello invia segnali ai nostri muscoli. Questi segnali viaggiano dal sistema nervoso centrale ai muscoli in una forma di impulsi elettrici. Nel corpo di una persona sana, questi segnali comportano contrazioni muscolari adeguate come il movimento delle dita e la piegatura. Nel corpo di un amputato, il cervello genera ancora i segnali, ma non raggiungono la destinazione, in quanto le parti del corpo non ci sono. Ma se si collegano degli elettrodi a livello del muscolo nella parte restante dell’arto amputato, è possibile leggere gli impulsi e tradurli in movimenti della mano, sia pure bionica.

Gli impulsi elettrici differiscono per intensita e posono essere tradotti in  contrazioni e movimenti  differenti: impulsi lievi comportano forze minori, impulsi superioriforze più grandi.

Questa conversione è piuttosto semplice, dice Ciccarese , grazie ad Arduino, un  microcontrollore che permette la creazione di dispositivi robotici che interagiscono con il mondo utilizzando sensori da cui ricevono le informazioni (in questo caso gli elettrodi), e gli attuatori , piccoli motori che muovono le parti meccaniche.

“Non c’è energia elettrica in tutti i muscoli del nostro corpo“, dice Ciccarese. “Quando il cervello invia un impulso al muscolo, il sensore legge e la traduce in un numero proporzionale alla contrazione e quindi invia il messaggio al microcontrollore.”

Ci vogliono 3 elettrodi per leggere gli  impulsi elettrici muscolari.

Per far funzionare la mano YouBionic, Ciccarese pone l’elettrodo rosso al centro del muscolo, il blu alla fine, e il nero verso l’osso, vicino al muscolo. In futuro, per migliorare i movimenti, ha in programma di utilizzare gli elettrodi su più muscoli.

Ciccarese  immagina che in futuro gli amputati saranno in grado di aggiornare l’hardware e il software dei loro arti attraverso il proprio smartphone.

Ma questa è solo una parte del progetto  YouBionic. L’altra è la semplicità di fabbricazione. Le parti in plastica sono stampate in 3d dalla polvere di nylon. In un processo chiamato sinterizzazione, una stampante 3D laser riscalda la polvere e stampa le parti di plastica richiesti. “Adesso devo inviare un disegno ad una società che stampa in 3d“, dice Ciccarese, ma in futuro si potrà fare anche da  casa.

Con la tecnologia 3D  Fused Deposition Modeling che costruisce parti di stratificazione di plastica, i clienti YouBionic saranno in grado di stampare i loro arti, facilmente ed economicamente. Arduino, che gira su hardware open-source, è esso stesso poco costosoragione per cui la mano YouBionic potrà essere molto economica..

Ciccarese immagina per gli  amputati, che un giorno potranno  essere in grado di aggiornare l’hardware e il software dei loro arti allo stesso modo con cui aggiorniamo il nostro smartphone. Se c’è un aggiornamento per il software di Arduino che permettere di piegare un dito più velocemente, basterà scaricare il codice. Se c’è un aggiornamento per il pollice che pernette una migliore presa sulla penna, la stampa 3d della  nuova parte del pollice, ne permetterà la sostituzione.

In questo momento, la mano è tutto in plastica, ad eccezione di fili, ma ha in programma di aggiungere macchie di gomma per migliorare l’azione di presa .

Ciccarese dice che la sua tecnologia può essere applicabile anche alle persone amputate agli arti inferiori

Ma si spinge ancora un passo piu’ avanti. Egli immagina che anche gli esseri umani in buona salute potranno utilizzare una terza mano in alcune situazioni. Perché non dare una mano in più un arto robotico indistruttibile che non sente il dolore a un vigile del fuoco o qualcun altro che operi in condizioni estreme?

E gli astronauti per riparare le superfici delle loro navi potrebbero trovare nelle mani artificiali un fedele alleato.

“Ho iniziato questo dispositivo come una protesi, ma può avere molte altre  applicazioni“, dice Ciccarese. Spero di poter fare qualcosa per l’umanità come l’Iron Man.”

 

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