di Giulia Cavaliere

 

Quando i bambini malati sono in ospedale si trovano in mezzo a un nido di fili spesso schiacciante: monitor per misurare la respirazione, la frequenza cardiaca, l'ossigeno nel sangue, la temperatura e molto, moltissimo altro ancora. Oltre alla significativa portata emotiva disagevole del momento, va ad aggiungersi il fatto che nutrire, vestire o addirittura prendere in braccio un bambino con questi dispositivi può essere complicato. Per questa ragione i ricercatori dell'Università del Sussex, nel Regno Unito, sono al lavoro per tentare di fornire una soluzione  alternativa senza fili, grazie all'utilizzo di un piccolo bracciale analogo al Fitbit o con tubi cuciti direttamente negli indumenti per bambini.

Il team di fisici che sta lavorano a queste innovazioni ha sviluppato un liquido ottenuto da un'emulsione di grafene, acqua e olio. Il grafene è diventato il tesoro degli scienziati dei materiali negli ultimi anni a causa della sua forza, flessibilità, conduttività elettrica e, soprattutto, sua convenienza. Il team ha inserito l'emulsione di grafene all'interno di un minuscolo tubo. Quando il tubo era teso leggermente, la conduttività dell'emulsione cambiava, e questo è stato in grado di dimostrare che un apparecchio così sensibile può rilevare movimenti corporei sottili, come la respirazione e le pulsazioni.

I ricercatori sospettano che la minuscola provetta contenente grafene potrebbe essere un monitor economico e discreto per i bambini malati e per gli adulti con problemi respiratori, come l'apnea notturna. Potrebbe anche essere venduto come prodotto per bambini ai genitori preoccupati per la SIDS (Sindrome della Morte Improvvisa), potenzialmente sotto forma di tuta da indossare per monitorare i segni vitali di un bambino. Oltre a queste applicazioni, è abbastanza probabile che possa essere utilizzato anche per creare una generazione più avanzata di dispositivi indossabili per gli atleti, dilettanti e professionisti.

Alan Dalton, il ricercatore a capo del progetto, afferma che lo sviluppo di questa tecnologia è iniziato come una curiosità. "Se pensi a quando mescoli olio e acqua  per condire l'insalata, ricordi che i due liquidi sono destinati a separarsi sempre nel tempo. È abbastanza risaputo che l'aggiunta di molecole di sapone o di polveri fini a olio e acqua può impedire loro di separarsi ", dice. "Quello che volevamo sapere era se il grafene potesse ottenere lo stesso effetto. Non solo abbiamo scoperto che questo funziona davvero, ma abbiamo anche osservato che le strutture liquide che eravamo in grado di produrre erano elettroconduttive e utili."

La ricerca è stata descritta in un articolo pubblicato sulla rivista Nanoscale.

"Ciò che è piuttosto eccitante di questo nuovo tipo di liquido conduttivo è quanto sia sensibile quando semplicemente ci stiracchiamo", ha detto il fisico Matthew Large in un comunicato stampa universitario. "La sensibilità di questo nuovo tipo di sensore di deformazione è in realtà molto più elevata di molte tecnologie esistenti ed è il dispositivo a base di liquidi più sensibile mai segnalato, con un margine piuttosto significativo".

Il team ha creato il tubo riempito di grafene dopo aver ricevuto una chiamata dalla Bill and Melinda Gates Foundation per gli scienziati per creare tecnologie indossabili a prezzi accessibili per monitorare i bambini in ambienti a bassa risorsa. Un monitor basato sulla tecnologia del team non richiederebbe materiali costosi o conoscenze speciali e potrebbe facilmente essere spedito in postazioni remote. I ricercatori stanno attualmente lavorando con un partner commerciale per sviluppare prodotti per il mercato nei prossimi anni.

"Questa ricerca descrive un nuovo modo di misurare sforzo e movimento", afferma David King, pediatra e docente di pediatria all'Università di Sheffield nel Regno Unito. "Hanno estrapolato le loro scoperte per suggerire che potrebbe essere utile per misurare i segni vitali sia direttamente che a distanza in un modo più sensibile."

È difficile sapere come funzionerà, tuttavia, dal momento che nessun dispositivo è stato ancora prodotto, afferma King. E mette fortemente in guardia contro l'idea che questo dispositivo, o qualsiasi altro dispositivo, possa essere usato per prevenire la SIDS.

"La premessa che misurare i segni vitali [ridurrà] l'incidenza della SIDS non è supportata dalle prove attuali", dice.

È interessante notare che Dalton considera questa tecnologia come se avesse applicazioni che vanno oltre la salute.

"La capacità di misurare tratti o vibrazioni molto piccoli potrebbe essere incredibilmente utile", afferma. "Pensa a rilevare i cambiamenti nella struttura di edifici alti o ponti; o essere in grado di dispiegare un vasto numero di sensori in cerca delle vibrazioni associate agli eventi geologici".