Poliba
Emsi, la tuta bionica «Made in Bari» passeggia nello spazio
Si tratta di un indumento pioneristico: ha un sistema elettronico integrato in grado di monitorare alcuni parametri vitali ed intervenire sul corpo per contrastare l’atrofia muscolare nella stazione orbitale
BARI - L’idea è semplice ma altamente tecnologica: far indossare agli astronauti una speciale tuta dotata di un rivoluzionario sistema di sensori per misurare e contrastare gli effetti della microgravità raccogliendo dati biometrici e biomeccanici. Il Politecnico di Bari e la startup Rea Space Technologies for Humans di Acquaviva delle Fonti hanno realizzato Emsi, acronimo di Electrical Muscle Simulation, ovvero la prima tuta spaziale bionica intraveicolare che attraverso un’avanzata unità di controllo elettronico è progettata per raccogliere dati sull’attività muscolare in orbita. L’esperimento, che mira a preservare in maniera ottimale le funzioni vitali degli astronauti nello Spazio, è in corso perché a vestirla è il colonnello dell’Aeronautica Militare Italiana Walter Villadei che in questo momento si trova a bordo della Stazione Spaziale Internazionale, a circa 400 km dalla Terra. Per 15 giorni svolgerà la missione Ax-3 dell’azienda statunitense Axiom Space, partita il 18 gennaio dal Kennedy Space Center della Nasa, a Cape Canaveral, a bordo della capsula Crew Dragon di SpaceX.
LA TUTA
Realizzata in un tessuto composto da latex, memory-foam, grafene e fibra di carbonio, la tuta pionieristica ha un sistema elettronico integrato in grado di monitorare alcuni parametri vitali ed eventualmente intervenire sul corpo per contrastare l’atrofia muscolare. Emsi è in grado di riprodurre lo stesso stimolo muscolare che il corpo riceve sulla Terra, simulando di fatto la gravità in sua parziale o totale assenza. Grazie all’Intelligenza artificiale produrrà una compressione differenziale sui muscoli dell’astronauta per favorire la corretta distribuzione dei liquidi corporei e garantire comfort, libertà di movimento e proprietà antibatteriche attraverso un trattamento agli ioni d’argento. Nel frattempo, attraverso un innovativo sistema di controllo elettronico, raccoglierà dati sull’attività muscolare dell’astronauta che effettuerà esercizi specifici durante il volo.
LA RICERCA POLIBA
Il sistema è stato progettato, testato e realizzato nel laboratorio di Optoelettronica dal Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell’Informazione. Il team di ricerca del Politecnico è stato coordinato dalla professoressa Caterina Ciminelli, ordinario di Ingegneria Elettronica, e ne fanno parte i ricercatori in Ingegneria Elettronica Giuseppe Coviello e Giuseppe Brunetti e il dottorando di ricerca in Ingegneria e Scienze Aerospaziali Maurizio Pellegrini. In ambito meccanico, invece, la ricerca è stata svolta nei laboratori di Meccanica sperimentale dal gruppo coordinato da Caterina Casavola, ordinario in Progettazione Meccanica e Costruzione di Macchine. Lo studio ha riguardato la meccanica dei tessuti e la biomeccanica delle giunzioni, in relazione ai movimenti del corpo.
I SENSORI
«Quando i sensori rilevano parametri elettromiografici anomali – spiega la Ciminelli – Emsi permette di attivare l’elettro-stimolazione del corpo contrastando così l’atrofia muscolare che è un tipico effetto avverso indotto dalla condizione di microgravità».
In altri termini, il sistema può riprodurre il normale stimolo muscolare che si ha sulla Terra.
«I movimenti del corpo vengono rilevati attraverso dei flessometri – aggiunge – che sono posizionati sui giunti articolari dell’astronauta. Sensori elettromiografici consentono di eseguire misurazioni per monitorare la fisiologia muscolare in orbita».
LA STARTUP REA
La startup barese specializzata in progettazione, ricerca e sviluppo di dispositivi indossabili e strumenti di protezione per rendere più sicura (e quindi anche più lunga) la permanenza umana nello Spazio, ha avuto l’intuizione di puntare su un’applicazione extraorbitale partendo dall’esperienza di una precedente azienda per la produzione di tute sportive che faceva capo ad uno dei fondatori.
«A questo punto è nata l’interazione con il Politecnico – spiega la Casavola – che ha messo a disposizione le sue competenze multidisciplinari» consentendo una perfetta integrazione tra i tessuti e l’elettronica. Dopo aver preso parte al programma di accelerazione Takeoff promosso da Cassa Depositi e Prestiti, la startup ha collaborato con l’incubatore del Politecnico Binp (Boosting Innovation in Poliba) in un processo di affinamento dell’idea imprenditoriale ed è attualmente incubata nel programma Esa Bic Turin, gestito da I3P – incubatore del Politecnico di Torino – in collaborazione con l’Agenzia Spaziale Europea.