Un team della Chinese Academy of Sciences ha sviluppato un sensore grande appena 1,5 millimetri capace di combinare visione grandangolare e rilevamento chimico in un unico dispositivo. L’ispirazione arriva dalla mosca della frutta, insetto noto per la struttura complessa dei suoi occhi composti. Il risultato è un prototipo che integra 1.027 unità visive e un sistema di “olfatto” artificiale, aprendo nuove possibilità per robotica e micro-droni.

Un design ispirato alla natura

Il dispositivo riproduce la logica degli occhi composti degli insetti, offrendo un campo visivo di 180 gradi in uno spazio estremamente ridotto. La struttura è stata realizzata tramite polimerizzazione a due fotoni, una tecnica di stampa 3D ad altissima precisione che permette di modellare materiali su scala micrometrica. Questa architettura consente al sensore di percepire l’ambiente circostante con un’ampiezza difficilmente raggiungibile dalle soluzioni tradizionali di pari dimensioni.

Integrazione tra visione e rilevamento chimico

Oltre alla componente ottica, il sensore include un array chimico stampato a getto d’inchiostro, progettato per reagire al contatto con gas specifici. Quando esposto a sostanze potenzialmente pericolose, il materiale cambia colore, fornendo un’indicazione immediata della presenza di composti volatili. La coesistenza di vista e “olfatto” in un unico modulo rappresenta uno degli elementi più innovativi del progetto, soprattutto in contesti dove lo spazio è limitato e la multifunzionalità diventa essenziale.

Micro-protezioni per operare in ambienti difficili

Per garantire continuità operativa, i ricercatori hanno integrato tra le microlenti sottili strutture simili alle setae degli insetti, piccoli peli che aiutano a mantenere pulita la superficie. Questi elementi riducono l’accumulo di condensa e particelle, migliorando l’affidabilità del sensore in ambienti umidi o polverosi. Una caratteristica particolarmente utile per applicazioni come micro-droni o robot impiegati in scenari complessi.

Prestazioni attuali e limiti da superare

Nei test iniziali, il sistema ha mostrato la capacità di rilevare oggetti in movimento e individuare ostacoli laterali grazie alla visione panoramica. Tuttavia, la miniaturizzazione comporta compromessi: la risoluzione è inferiore rispetto alle telecamere convenzionali e la curvatura delle lenti genera leggere distorsioni, al momento corrette via software. Anche il sensore chimico presenta una risposta più lenta rispetto alla parte visiva, indicando che la tecnologia necessita ancora di ottimizzazioni prima di un impiego su larga scala.