Gli scienziati hanno compiuto un importante passo nell’ambito della robotica: hanno sviluppato un robot umanoide che può mutare forma e liquefarsi per navigare in ambienti difficili senza perdere la propria forza. Questo robot mutaforma, ispirato ai cetrioli di mare, è unico in quanto è in grado di essere sia morbido che rigido, superando i limiti dei robot che sono solo una cosa o l’altra. Questo lo rende particolarmente utile per applicazioni come l’assemblaggio di componenti elettronici e persino in ambito medico.
I ricercatori hanno sviluppato robot capaci di affrontare ostacoli, consegnare oggetti a un modello di stomaco umano e addirittura passare da uno stato solido a uno liquido per uscire da una gabbia. Successivamente, i robot ritornano alla loro forma originaria.
“La capacità dei robot di cambiare stato dà loro maggiore flessibilità e possibilità“, afferma Chengfeng Pan, ingegnere dell’Università cinese di Hong Kong.
Robot mutaforma: la nuova frontiera della robotica
Questi robot flessibili hanno molte potenziali applicazioni, come riparazioni in spazi stretti o la consegna mirata di farmaci. Tuttavia, i materiali rigidi sono meno adatti per muoversi in spazi stretti, mentre i robot morbidi sono spesso deboli e difficili da controllare.
Per risolvere il problema, un gruppo di ricercatori, guidato da Pan e Qingyuan Wang della Sun Yat-sen University in Cina, hanno cercato ispirazione nella natura. Animali come i cetrioli di mare possono modificare la rigidità del loro tessuto per aumentare la capacità di carico e prevenire danni fisici, mentre i polpi possono cambiare la rigidità delle loro braccia per mimetizzarsi, manipolare oggetti e muoversi.
I ricercatori hanno integrato una matrice di gallio con particelle magnetiche, creando così quello che hanno chiamato una “macchina di transizione di fase solido-liquido magnetoattiva“.
Secondo Carmel Majidi, ingegnere meccanico della Carnegie Mellon University e co-autore di un recente articolo sul team, le particelle magnetiche presenti hanno due funzioni distinte. Da un lato, queste particelle rendono il materiale sensibile ai campi magnetici alternati, il che significa che è possibile riscaldare il materiale tramite l’induzione. D’altra parte, le particelle magnetiche danno ai robot la capacità di muoversi e di rispondere ai campi magnetici.
I ricercatori hanno condotto una serie di test sui loro robot, dopo aver verificato che la transizione dallo stato solido a quello liquido fosse reversibile. I robot sono stati in grado di saltare su piccoli burroni, superare ostacoli e addirittura di dividersi per eseguire compiti cooperativi, come spostare oggetti, prima di ricombinarsi e solidificarsi nuovamente.
Inoltre, hanno creato anche una versione in miniatura di un robot umanoide, con forma di un personaggio Lego, che poteva sciogliersi per fuggire da una cella di prigionia, filtrare attraverso le sbarre e riformarsi dall’altra parte. Questa demo rendeva omaggio a una scena iconica del film Terminator 2.
Per quanto riguarda la riparazione dei circuiti, i robot potrebbero esplorare e fondersi con i circuiti per fungere da conduttori e saldatori. Inoltre, potrebbero anche agire come elementi di fissaggio, trasudando nelle prese delle viti filettate e solidificandosi per svolgere la funzione di una vite, senza che sia necessario fissarla manualmente.
Per le applicazioni reali, la macchina di transizione di fase richiederebbe alcune modifiche. Ad esempio, poiché il corpo umano è più alto del punto di fusione del gallio puro, un robot progettato per scopi biomedici potrebbe avere una matrice di lega di gallio che aumenterebbe il punto di fusione, mantenendo allo stesso tempo la funzionalità.
Tuttavia, come hanno sottolineato i ricercatori, questo aspetto richiederebbe ulteriori studi.
“Il futuro lavoro dovrebbe esplorare come questi robot potrebbero essere utilizzati efficacemente in contesti biomedici“, ha affermato Majidi.
“Stiamo presentando soltanto esempi dimostrativi e prove di concept, ma sarà richiesto molto più lavoro per comprendere appieno come questa tecnologia possa essere effettivamente utilizzata nella somministrazione di farmaci o nella rimozione di corpi estranei.” La pubblicazione dei risultati della nostra ricerca è stata pubblicata sulla rivista Matter. ©
A cura di Ufoalieni.it