Rivoluzione: il sensore di campo magnetico quantistico dovrebbe controllare protesi, esoscheletri e avatar con segnali nervosi

Il sensore di campo magnetico viene ulteriormente miniaturizzato e in futuro integrato direttamente nelle protesi.

Le tecnologie all'interfaccia tra uomo e macchina hanno il potenziale di rivoluzionare interi settori industriali. L'azienda di tecnologia quantistica di Stoccarda Q.ANT ha fatto un passo decisivo in questa direzione con il suo sensore di campo magnetico, segnando così un cambio di paradigma. Con il nuovo sensore è possibile misurare i più sottili correnti elettriche tramite il loro campo magnetico in modo più semplice e preciso rispetto al passato. Ciò consente anche un accesso nativo e intuitivo ai segnali biologici. Ad esempio, il sensore miniaturizzato pratico per l'uso quotidiano può controllare protesi tramite segnali muscolari e portare la sensoristica in campo medico a un nuovo livello.

Applicazioni nell'industria automobilistica ed elettronica

La sensorizzazione quantistica è considerata, insieme al calcolo quantistico, un catalizzatore per il progresso industriale. Q.ANT è leader in entrambi i settori e porta avanti le sue attività di sviluppo fino alla maturità industriale. Un esempio è il sensore di campo magnetico. “La sensorizzazione quantistica rappresenta un cambiamento radicale per l'industria. Per il nostro sensore si aprono numerosi ambiti di applicazione, sia in campo medico, elettronico o automobilistico. Con esso si possono misurare le più sottili correnti elettriche e i campi magnetici risultanti. Stiamo creando qualcosa di completamente nuovo e questo porterà a un ripensamento in molti settori. Le applicazioni vanno dalla garanzia di qualità dei dischi rigidi all'identificazione di correnti di dispersione in chip di potenza o batterie, fino a poter controllare macchine e dispositivi con il pensiero,” afferma il dott. Michael Förtsch, CEO di Q.ANT.

Piccolo, preciso, pratico

Il sensore di campo magnetico di Q.ANT, grazie alla sua sensibilità estremamente elevata, è unico nonostante le dimensioni compatte di una custodia per occhiali. Permette di misurare i campi magnetici più piccoli nel range dei picotesla, pari a un milionesimo del campo magnetico terrestre — e tutto questo in condizioni di uso quotidiano. Altre soluzioni tecniche raggiungono un'area di sensibilità comparabile solo in ambienti di laboratorio speciali, raffreddando i sensori a zero assoluto (-273 °C) o riscaldandoli a 150 °C. Il sensore di campo magnetico di Q.ANT è invece sensibile abbastanza da rilevare anche segnali muscolari umani nelle vie nervose. Q.ANT dimostra questa capacità alla Hannover Messe: l'azienda mostra un setup con una protesi manuale, in cui il sensore di campo magnetico riconosce i segnali della muscolatura umana e li trasmette alla protesi, che si chiude in millisecondi in risposta.

Esempio di applicazione in medicina e protesi

La combinazione di sensibilità, dimensioni minime e funzionamento a temperatura ambiente senza contatto diretto con il corpo rende il sensore già oggi adatto all'uso quotidiano. Nella gestione delle protesi, i segnali magnetici sono più precisi e affidabili rispetto a quelli elettrici, che possono essere disturbati da sudore o capelli sulla pelle. “La nuova tecnologia porta la cura protesica di persone con amputazioni di braccio o gamba a un nuovo livello, migliorando la loro qualità di vita. Inoltre, contribuisce a una migliore integrazione sociale delle persone con arti mancanti,” afferma Dieter Jüptner, presidente dell'Associazione federale per le persone con amputazioni di braccio o gamba. Inoltre, il sensore può essere utilizzato in riabilitazione per il controllo dell'allenamento muscolare o nella diagnostica di disfunzioni muscolari. Potrebbe così essere possibile rilevare disturbi neuronali o migliorare la diagnostica nelle paraplegie. Anche gli esoscheletri possono essere controllati in modo intuitivo e migliorare la sicurezza sul lavoro. Per la telemedicina, si potrebbe addirittura pensare di usarlo in futuro per controllare avatar nel Metaverso.