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Automazione e Strumentazione n Ottobre 2024 Approfondimenti 39 INDAGINE e li traducono in comandi per il movimento della protesi. Attraverso tecnologie come il controllo mioelettrico , gli utenti possono controllare la pro- tesi come se fosse una parte naturale del loro corpo. Le attuali protesi bioniche comprendono impor- tanti componenti elettromeccanici che sono basati su tecnologie strettamente imparentate con auto- mazione e robotica industriali. I sensori mioelet- trici rilevano i segnali elettrici generati dai muscoli e li trasformano in comandi per attuatori motoriz- zati che muovono la protesi, come accade nei mac- chinari industriali con controllo in anello chiuso. Poi, i microprocessori integrati nelle protesi bio- niche analizzano i segnali dei muscoli in tempo reale, traducendoli in movimenti fluidi e naturali. Sono soprattutto microcontrollori che, in pratica, svolgono il ruolo di azionamenti altamente minia- turizzati. Gli attuatori e i motori all’interno delle protesi convertono i segnali elettrici in movimenti fisici. I progressi nelle tecnologie dei materiali e nei motori hanno migliorato notevolmente la capa- cità delle protesi di replicare il movimento umano. Infine, gli algoritmi di controllo avanzati possono permettere ad alcune protesi bioniche, utilizzando l’apprendimento automatico, di adattarsi al com- portamento del paziente, migliorando la precisione e la reattività nel tempo. Organi bionici Gli organi bionici rappresentano una frontiera ancora più avanzata della bionica. Questi dispo- sitivi sono progettati per sostituire o migliorare le funzioni di organi danneggiati o malfunzionanti. Un esempio rilevante è il cuore artificiale , una pompa meccanica in grado di sostituire temporane- amente o permanentemente il cuore di un paziente con insufficienza cardiaca. Anche i reni artificiali e i pancreas artificiali sono in fase di sviluppo e mirano a sostituire le funzioni metaboliche di que- sti organi critici. Un altro esempio significativo di organo bionico è la retina artificiale , che consente a persone con degenerazioni retiniche di recuperare parzialmente la vista. Questi dispositivi funzionano convertendo la luce in segnali elettrici che vengono trasmessi al cervello attraverso il nervo ottico, bypassando le parti non funzionanti della retina. Sfide della bionica Nonostante i notevoli progressi, la bionica presenta ancora alcune sfide significative. Una delle princi- pali difficoltà è rappresentata dall’ integrazione tra tessuti biologici e materiali artificiali . Il rigetto biologico, le infezioni e la degradazione dei mate- riali sono rischi reali. Inoltre, la complessità dei segnali nervosi rende difficile per le protesi bioni- che replicare completamente la fluidità e la preci- sione del movimento naturale. Le limitazioni ener- getiche rappresentano un’altra sfida. Gli attuatori e i sensori nelle protesi bioniche consumano energia, e le batterie attuali non sono sempre in grado di for- nire l’autonomia necessaria per un uso prolungato. Il futuro dei dispositivi indossabili e della bionica Il futuro dei dispositivi indossabili e della bionica è senza dubbio molto promettente. In un contesto di rapida innovazione, queste tecnologie si stanno evolvendo verso una sempre maggiore integra- zione con il corpo umano , offrendo soluzioni sempre più naturali, intuitive e autonome. Grazie ai progressi nella miniaturizzazione dei compo- nenti, nei materiali avanzati e nelle interfacce neurali, stiamo assistendo a una vera e propria rivoluzione nel modo in cui si interagisce con la tecnologia e si accrescono le capacità fisiche e cognitive. I dispositivi indossabili e la bionica rappresentano due delle aree più dinamiche e capaci di trasformare il rapporto con la tecnologia moderna. Questi sistemi stanno cambiando radi- calmente il modo in cui gli operatori industriali e, più in generale, gli esseri umani interagiscono con il loro ambiente, sia reale sia digitale, e i modi in cui si monitora la salute, si trattano le malattie e si affrontano le disabilità. Anche le innovazioni nei sensori e nelle interfacce uomo-macchina hanno reso possibile un livello di integrazione tra tecnologia e biologia che solo pochi anni fa sembrava fantascienza. Guardando al futuro, possiamo aspettarci che questi dispositivi diven- tino sempre più comuni e potenti, offrendo nuove opportunità per migliorare la qualità della vita e del lavoro, espandendo le capacità umane. n L’abbigliamento intelligente integra sensori nella struttura tessile, con la possibilità di monitorare la postura, la frequenza cardiaca e altri parametri fisici