Un team di ricerca dell’Università di Shanghai Jiao Tong ha sviluppato un sensore di pressione iontronico che si ispira alla cute umana. È quindi flessibile e ultra-lineare, due caratteristiche che potrebbero essere utili nel monitoraggio in continuo dell’apparato muscoloscheletrico, sempre più utilizzato nelle fasi riabilitative e non solo di un percorso clinico per patologie muscoloscheletriche.
Dal punto di vista strutturale, questo sensore si ispira alla cute umana e alla stratificazione del derma, che consente di ottenere un ampio range di adattamento alla pressione. Inoltre, dato che nella cute il sistema di segnali regolato da canali ionici mantiene la linearità elettrica delle risposte, gli autori hanno optato per un sensore iantropico basato su un doppio meccanismo.
Alcune caratteristiche del sensore
Il nuovo dispositivo mostra una serie di caratteristiche, oltre alla linearità già indicata: si presenta, infatti, accurato nelle misure acquisite, il che ne permette un utilizzo medico, e può lavorare in real time. Inoltre, gli autori hanno stimato che il sensore possa misurare la forza di reazione al suolo con un errore dell’1,8%, quando l’errore medio dei sensori non lineare è di circa il 6,5%. Questo risultato è stato ottenuto dall’équipe in un esperimento condotto con volontari sani, uomini e donne che hanno corso su un treadmill indossando un plantare con sensore integrato.
In particolare, gli autori si sono concentrati in questa fase su carico tibiale durante il contatto con il suolo del piede corrispettivo. Un altro aspetto interessante riguarda la scalabilità: il sensore si è, infatti dimostrato facile da riprodurre, stabile nel lungo periodo e infine scalabile per l’integrazione in solette intelligenti.
Da ultimo, questa nuova tecnologia sembra restare stabile per almeno 10 mila cicli di carico, anche in presenza di variazioni di umidità, temperatura e flessione del piede.
Possibili applicazioni future
Date le sue caratteristiche, secondo gli autori dello studio questo sensore può essere utilizzato per realizzare plantari intelligenti e monitorare nel tempo, e in tempo reale, il carico tibiale sia durante il passo, sia durante la corsa, e su superfici differenti. Inoltre, se associato a una gai analysis, questo sensore può misurare con una accuratezza del 100% la velocità del passo di un soggetto, andando quindi a fare una previsione ad alta precisione dello stress cui viene sottoposta la tibia. Lo studio è pubblicato su “Nano-Micro Letters”.
Studio: Li, P., Lang, S., Xie, L. et al. Skin-Inspired Ultra-Linear Flexible Iontronic Pressure Sensors for Wearable Musculoskeletal Monitoring. Nano-Micro Lett. 18, 55 (2026). https://doi.org/10.1007/s40820-025-01887-x
