ISRAELE. I soldati del futuro avranno il corpo “aumentato”

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Gli impianti biologici, cioè dispositivi impiantati all’interno del corpo umano, sono molto promettenti, ma alimentare tali dispositivi non è facile. I pacemaker, per esempio, richiedono un cambio di batteria ogni 5-15 anni.

Tuttavia, un nuovo materiale progettato dai ricercatori isrealiani potrebbe consentire al movimento umano di alimentare in modo sicuro i dispositivi impiantati a tempo indeterminato. Questo potrebbe essere utile ai militari, che hanno mostrato un crescente interesse non solo nella biotecnologia sintetica, ma anche negli impianti biologici negli ultimi anni, per dare ai soldati nuove capacità, come la capacità di comunicare informazioni in silenzio, così come per segnalare cose come lo stato attuale della salute dei soldati, possibile esposizione a malattie, tossine o altri materiali, o anche migliorare le capacità cognitive e la memoria.

Il materiale è vagamente derivato dal collagene, la proteina più comune che si trova nel corpo umano. È sia forte che flessibile – uno dei motivi per cui il collagene è così popolare nei trattamenti di chirurgia plastica. Ma è una molecola molto complessa, che rende difficile il lavoro dei ricercatori.

Nell’aprile del 2019, lo scienziato isrealiano Ehud Gazit dell’Università di Tel Aviv e i suoi colleghi hanno pubblicato un documento su una nuova molecola simile al collagene progettata utilizzando la nanotecnologia, o l’ingegneria tecnologica su una scala di un miliardesimo di metro di dimensione. La nuova molecola era una sorta di versione semplificata del collagene, ma composta da soli tre aminoacidi. Nel numero di maggio 2021 della rivista Nature Communications, descrivono come hanno realizzato un nuovo uso del materiale, come mezzo di energia.

«Il gran numero di legami idrogeno allineati direzionalmente nella struttura elicoidale del collagene crea un dipolo macroscopico che può accoppiarsi con campi elettrici esterni e forza di taglio per produrre la risposta piezoelettrica del collagene», scrivono. In altre parole, la forma unica dei legami idrogeno, un’elica, può permettergli di servire come una sorta di antenna per il trasferimento di elettricità all’interno del corpo che è prodotto attraverso il movimento naturale.

Quando gli oggetti che si sfregano tra loro producono un campo elettrico, si chiama risposta piezoelettrica. Gli ingegneri hanno usato il fenomeno per cose come generare elettricità dai movimenti dei piedi dei pendolari in una stazione ferroviaria affollata di Tokyo. Il corpo è anche in grado di produrre campi elettrici attraverso il movimento e l’attrito, che il nuovo materiale è particolarmente abile a catturare, la nuova ricerca mostra, potenzialmente abbastanza per alimentare piccoli dispositivi impiantati.

Alimentare tali dispositivi è spesso una delle più grandi sfide nel campo emergente degli impianti, poiché i materiali piezoelettrici in altre impostazioni spesso usano piombo o altri componenti che il corpo non può gestire. La nuova ricerca fornisce un percorso molto più sicuro per utilizzare il movimento del corpo stesso per alimentare i futuri dispositivi cibernetici.

Tommaso Dal Passo