Il ricercatore Giuseppe Brunetti di Spinazzola nel progetto della tuta bionica EMSi

È originario di Spinazzola Giuseppe Brunetti, ricercatore presso il Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell'Informazione (DEI) del Politecnico di Bari, che ha contribuito al progetto di realizzazione della tuta bionica EMSi.

Brunetti afferisce al laboratorio di Optoelettronica del DEI, coordinato dalla professoressa Ciminelli, ha ricevuto un dottorato di ricerca in Ingegneria Elettronica con finanziamento dell'Agenzia Spaziale Europea per lo sviluppo di sistemi fotonici per satelliti di nuova generazione. Fino a fine 2023, il suo contratto di ricerca era finanziato dalla Regione Puglia per lo sviluppo di sistemi biomedicali di nuova generazione per contrastare il fenomeno di resistenza antimicrobica.

Il giovane ricercatore ha svolto periodi di ricerca all'estero nella University of California Santa Barbara (Santa Barbara, USA), ESA (Noordwijk, Paesi Bassi) e University of York (York, UK). I suoi interessi di ricerca riguardano sistemi fotonici, optoelettronici ed elettronici in ambito spaziale e biomedicale.

Lo abbiamo intervistato per approfondire il tema.

Può descrivere il progetto nel complesso?
«La tuta EMSi nasce da un'idea della società REA s.r.l., startup pugliese con sede a Fasano. La tuta EMSi permetterebbe l'elettro-stimolazione per il contrasto dell'atrofia muscolare, che colpisce gli astronauti in condizioni di microgravità. In particolare, in assenza della normale forza gravitazionale terrestre, i muscoli degli astronauti sperimentano una minore attivazione e carico, portando a una rapida perdita di massa e volume muscolare. Nonostante gli astronauti eseguano regolarmente esercizi fisici a bordo della ISS per mitigare gli effetti della microgravità, l'adattamento del corpo a questo ambiente unico può comunque contribuire ai problemi di atrofia muscolare. La mancanza di carico costante e la limitata resistenza gravitazionale nello spazio sono fattori critici che influenzano la salute muscolare degli astronauti, richiedendo strategie di allenamento specifiche e approcci innovativi per contrastare questi effetti negativi. La tuta EMSi mira a contrastare l'atrofia muscolare evitando tediose e dispensione sessioni di allenamento. Il monitoraggio della fisiologia muscolare avviene mediante la rilevazione del movimento dell'astronauta, utilizzando flessometri posti su giunti articolari dell'astronauta, congiuntamente a misure elettromiografiche. Il test della tuta EMSi è avvenuto ed è attualmente in corso nell'ambito della missione spaziale Ax-3 dell'azienda statunitense Axiom Space, partita giovedì 18 gennaio dal Kennedy Space Center della NASA, a Cape Canaveral, a bordo della capsula Crew Dragon, di SpaceX e diretta alla Stazione Spaziale Internazionale. Il rendez-vous è avvenuto sabato 20 gennaio. Il pilota Walter Villadei, colonnello dell'Aeronautica Militare Italiana, indosserà la tuta spaziale durante le attività quotidiane nella Stazione Spaziale Internazionale».

Qual è stato il suo contributo nella realizzazione della tuta bionica?
«Il Gruppo di ricerca del laboratorio di Optoelettronica del Politecnico di Bari, coordinato dalla professoressa Caterina Ciminelli, professore ordinario in Ingegneria Elettronica, ha giocato un ruolo cruciale nel progetto, sviluppando il sistema elettronico di controllo di sensori ed attuatori. Il team accademico, composto dalla Ciminelli, dal sottoscritto, da Giuseppe Coviello (ricercatore in Ingegneria Elettronica), e Maurizio Pellegrini (dottorando di ricerca in Ingegneria e Scienze Aerospaziali) ha lavorato sinergicamente allo sviluppo di hardware-software del sistema di controllo delle funzionalità di sensing e di attuazione, cuore della tuta EMSi, e allo sviluppo di un modello per simulare la risposta dei sensori e ottimizzare il loro posizionamento al fine di condurre verifiche preliminari pre-lancio».

Quali sono gli obiettivi del progetto e in quali contesti sarà impiegata?
«Il progetto si propone di realizzare tute intraveicolari ed extraveicolari dotate di sensori, con l'obiettivo non solo di monitorare e contrastare l'atrofia muscolare negli astronauti, ma anche di valutare lo stato di salute attraverso il monitoraggio dei parametri vitali cruciali. Gli sviluppi scientifici legati alla tuta EMSi, al di là del contesto spaziale, potrebbero aprire nuove prospettive e avere significative ricadute in ambiti come la gestione delle malattie neurodegenerative. La tecnologia avanzata di monitoraggio potrebbe essere applicata per la valutazione e il monitoraggio continuo dei pazienti affetti da malattie neurodegenerative, contribuendo a fornire dati in tempo reale che supportino la diagnosi precoce e il monitoraggio della progressione delle patologie.
Inoltre, i progressi scientifici legati alle tute sensorizzate potrebbero influenzare positivamente i protocolli riabilitativi. La capacità di monitorare in modo dettagliato e continuo le risposte fisiologiche e muscolari potrebbe consentire una personalizzazione più accurata dei programmi di riabilitazione, adattandoli alle esigenze specifiche di ciascun individuo. Ciò potrebbe migliorare l'efficacia dei trattamenti riabilitativi, accelerando il recupero e migliorando la qualità della vita dei pazienti.
Infine, l'applicazione delle tecnologie sviluppate nel campo della medicina sportiva rappresenta un ulteriore ambito di interesse. Le tute sensorizzate potrebbero essere utilizzate per monitorare le prestazioni degli atleti, valutare l'efficacia degli allenamenti e prevenire eventuali lesioni. La raccolta dettagliata di dati fisiologici durante l'attività sportiva potrebbe fornire informazioni preziose per ottimizzare gli allenamenti e massimizzare le prestazioni, contribuendo così allo sviluppo di approcci sempre più avanzati nella medicina sportiva».