Niente batterie né motori: sono i robot morbidi

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Oggi sembrano animali finti e mollicci, ma potrebbero un giorno costituire potenti strumenti chirurgici e farmacologici. Due diverse ricerche, una britannica e l’altra polacca, ci mostrano lo stato dell’arte in questa disciplina.
Quando pensiamo a un robot di solito ci immaginiamo una macchina dalla struttura metallica, che magari ricorda alla lontana un essere umano e che di sicuro è duro, se ci si va a sbattere. Ma esiste anche la soft robotics, una branca che potremmo chiamare “robotica morbida” e che di recente ha fatto segnare due risultati interessanti. Il primo è un polpetto che si chiama Octobot, una struttura completamente in gel grande circa 7 centimetri. Non ha cavi, né batterie né sistemi di controllo. Eppur si muove, o se non altro riesce a muovere i tentacoli grazie a una reazione chimica che produce gas, espulso poi da sfiatatoi. I movimenti sono programmati in anticipo, e il carburante è limitato. Il secondo è un bruco alimentato e controllato tramite la luce ed è basato su elastomeri a cristalli liquidi sviluppati originalmente presso l’Università di Firenze. Si muove come l’animale a cui è ispirato, è lungo 15 mm, si alimenta di luce verde e si controlla a distanza tramite un laser.

Due robot ispirati ad altrettanti animali, quindi, che è uno degli aspetti più comuni alla soft robotics. Ma queste curiose macchine vantano anche altre caratteristiche interessanti: per il fatto di essere completamente morbidi, per esempio, si spera che un giorno rendano possibili operazioni chirurgiche oggi impossibili o particolarmente rischiose – o potrebbero entrare nel corpo e andare a somministrare un farmaco solo lì dove serve. O potrebbero mostrarsi capaci di raggiungere luoghi difficili – abbiamo purtroppo un esempio sottomano con il recente terremoto che ha colpito il nostro Paese.

Da un punto di vista tecnico, i due risultati in oggetto sono stati raggiunti mettendo in pratica diverse idee. L’Octobot per esempio usa una “logica fluida”, vale a dire che al suo interno ci sono valvole che funzionano come porte logiche (OR, NOR, AND, etc.) e direzionano il gas creato da una piccolissima cella combustibile. Quest’ultima usa perossido di idrogeno e particelle di platino. Il movimento si può programmare prima di attivare la reazione, e continuerà fino a che c’è carburante. La scelta del polpo, spiega Ryan Truby (uno dei ricercatori), è più che altro un tributo a un animale che è privo di scheletro ma anche molto forte e capace di una gran varietà di movimenti.

Il bruco, sviluppato invece presso la Facoltà di Fisica dell’Università di Varsavia, deve moltissimo a una ricerca nata in Italia nel 2010 – i cui autori hanno tra l’altro collaborato con i loro colleghi nella capitale polacca. Si tratta dei notevoli elastomeri a cristalli liquidi (LCE), nati proprio con l’obiettivo di creare oggetti “in grado di spostarsi da solo in un liquido” e controllati tramite la luce. Anche in questo caso la finalità è prima di tutto medica. Questo nuovo progetto rende macroscopico il progetto: il nostro bruco è infatti realizzato con LCE, e il controllo tramite la luce permette di farlo muovere come un vero bruco; può anche arrampicarsi, spingere grandi pesi, stringersi per affrontare un passaggio difficoltoso.

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