mercoledì 22 Maggio 2024

Un nuovo cerotto autoalimentato per la gola potrebbe aiutare le persone a parlare senza corde vocali

2 mesi ago

Una rivoluzionaria soluzione per la comunicazione senza corde vocali

Un’innovativa tecnologia consistente in un cerotto autoalimentato che si applica al collo promette di trasformare i movimenti muscolari in parole, consentendo alle persone di parlare senza utilizzare le corde vocali tradizionali.

Funzionamento senza batteria

Questo dispositivo flessibile non solo rileva i movimenti associati alla parola, ma sfrutta questi movimenti per generare elettricità, eliminando la necessità di batterie o connessioni esterne.

Potenziale beneficio per diverse condizioni

Lo studio, pubblicato su Comunicazioni sulla Natura, suggerisce che questo innovativo cerotto può aiutare le persone con disturbi vocali causati da danni o paralisi delle corde vocali, inclusi pazienti in fase di recupero da interventi chirurgici alla gola.

Il pensiero dietro l’invenzione del cerotto autoalimentato

Jun Chen, autore principale dello studio e professore di bioingegneria presso l’Università della California, Los Angeles, ha sviluppato l’idea del cerotto dopo aver riscontrato affaticamento vocale durante le lezioni. Questo l’ha spinto a cercare soluzioni innovative per consentire la comunicazione senza l’uso delle corde vocali tradizionali.

Basato su ricerche precedenti

Il design del cerotto si basa su ricerche precedenti pubblicate su Materiali Naturali, insieme a studi sui materiali condotti nel 2021, come sottolineato da Chen, autore di uno studio del 2021 sull’argomento.

Tecnologia basata su principi scientifici consolidati

Dal XIX secolo, si sa che alcune leghe rigide, come il Galfenol (lega ferro-gallio), modificano le loro proprietà magnetiche in risposta a stress meccanici. Chen e il suo team hanno applicato questo concetto a un materiale morbido incorporando minuscoli magneti all’interno di uno strato di silicio sottile.

Funzionamento del cerotto autoalimentato

Il dispositivo è composto da strati sottili, con uno strato intermedio che genera un campo magnetico in risposta ai movimenti dei muscoli della gola. Questi movimenti attivano segnali elettrici, che vengono tradotti in parole grazie a un algoritmo di apprendimento automatico.

Tecnologia innovativa: l’uso di algoritmi per tradurre i movimenti muscolari

Per addestrare l’algoritmo, ciascun partecipante ha ripetuto cinque frasi 100 volte ognuna, monitorando i movimenti della gola. Questo ha consentito al sistema di associare movimenti specifici a frasi specifiche.

Accuratezza dell’algoritmo: esperimenti su otto individui

In una dimostrazione, l’algoritmo ha tradotto gli impulsi elettrici del cerotto in parole con un’accuratezza del 95% con otto persone senza problemi di linguaggio. Gli esperimenti hanno confermato l’efficacia della traduzione.

Test vocali e non vocali: esiti positivi

Esperimenti in cui ai partecipanti è stato chiesto di pronunciare le frasi ad alta voce o senza voce hanno dimostrato che l’algoritmo può tradurre in modo affidabile i movimenti muscolari in onde vocali corrette, indipendentemente dalla modalità di esecuzione.

Le immagini dal laboratorio di ricerca

Sono state condivise immagini del nuovo cerotto magnetoelastico per la gola, sviluppato dal laboratorio del Prof. Jun Chen presso la UCLA. Le foto mostrano dettagli del dispositivo e il suo utilizzo in diverse situazioni.

### Nuovo cerotto per i disturbi del linguaggio: promettente ma ancora in fase sperimentale

Il nuovo cerotto è progettato per aderire al collo in modo flessibile, ma è ancora in fase iniziale di sviluppo. I test sono stati condotti su un campione limitato e mancano ancora prove su persone con disturbi del linguaggio.

### Sfide e obiettivi futuri per i ricercatori

Il processo produttivo del cerotto deve essere ottimizzato per una produzione su larga scala. Gli studiosi puntano a potenziare la capacità del dispositivo di tradurre frasi per migliorarne l’efficacia nel tempo.

### Impatto e potenzialità del nuovo dispositivo

Oltre il 30% delle persone potrebbe sperimentare disturbi vocali in vita, secondo uno studio del 2005. L’afonia, che colpisce il 3-9% degli americani, può avere diverse manifestazioni come raucedine o perdita totale della voce.

### Prospettive tecnologiche per le persone con difficoltà nel parlare

Attualmente, le tecnologie assistive disponibili sono costose o invasive. Il nuovo cerotto potrebbe offrire un’alternativa più accessibile e meno invasiva rispetto a dispositivi come l’elettrolaringe.

### Chiarimenti e conclusioni

L’articolo fornisce informazioni a scopo divulgativo e non sostituisce consigli medici. Se hai curiosità sul funzionamento del corpo umano, invia le tue domande a community@livescience.com con oggetto “Health Desk Q” per poter vedere la risposta sul sito!

### Scopri di più

Scopri di più sui benefici del nuovo cerotto per i disturbi del linguaggio e sui potenziali miglioramenti che potranno essere apportati dalle future ricerche.

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