Muscoli stampati in 3D per i robot di domani

I robot "morbidi" sono macchine che si ispirano alla natura e sono in grado di interagire con l’uomo in maniera più sicura (foto di repertorio, Getty Images)
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Costruiti con materiale sintetico, sarebbero in grado di sollevare fino a mille volte il loro peso. A metterli a punto sono stati i ricercatori della Columbia University di New York

Se da una parte l’intelligenza artificiale dei robot continua crescere, dall’altra i loro corpi sembrano ancora "primitivi". Ma un passo avanti nello sviluppo di macchine sempre più simili all’uomo è stato fatto dai ricercatori della Columbia University di New York, i quali hanno messo a punto muscoli artificiali stampati in 3D fatti di materiale sintetico, capaci di imitare i movimenti naturali e sollevare fino a mille volte il proprio peso. L’innovazione è descritta sulla rivista “Nature Communications”.

I muscoli flessibili

Il risultato ottenuto dai ricercatori della Columbia University potrebbe risolvere quello che è da sempre un problema nella creazione di muscoli destinati a robot morbidi, ovvero macchine che si ispirano alla natura e sono in grado di interagire con l’uomo in maniera più sicura. ''Stiamo facendo grandi passi nell'intelligenza dei robot – ha detto Hod Lipson, autore principale della ricerca - ma i loro corpi sono ancora primitivi''. A differenza di quelli rigidi, i soft robot sono in grado di imitare i movimenti naturali, come afferrare e manipolare. Ne consegue una migliore interazione con l’uomo e la capacità di aiutarlo in casa, nelle industrie o negli ospedali. Nessun materiale in precedenza si era dimostrato capace di funzionare come muscolo morbido per questo tipo di robot, ovvero di piegarsi, estendersi e sollevare pesi.

I tentativi falliti in passato

Tutti i tentativi, in passato, sono falliti perché richiedevano apparecchiature troppo ingombranti come dei compressori esterni o altre apparecchiature. Il segreto dei nuovi muscoli artificiali starebbe invece nel materiale utilizzato per stamparli, che non necessiterebbe di tutti questi strumenti. ''Abbiamo superato una delle barriere finali per rendere i robot realistici'', ha dichiarato Lipson.

Il materiale utilizzato

Il materiale utilizzato per i muscoli artificiali consiste in una matrice di gomma di silicone, ricoperta da microbolle riempite di etanolo. Questa combinazione renderebbe il prodotto elastico e capace di cambiare volume e forza. Dopo essere stato stampato in 3D nella forma desiderata, il muscolo viene attivato utilizzando semplicemente la corrente elettrica, che scalda la matrice e provoca un’espansione del volume del materiale che torna allo stato iniziale, se raffreddato. ''Il nostro muscolo - ha detto il co-autore Aslan Miriyev - può spingere, tirare, piegarsi e sollevare un peso''. Questi dispositivi, secondo i ricercatori, sarebbero capaci di sollevare fino a mille volte il proprio peso grazie al materiale artificiale più vicino ad un muscolo naturale mai ottenuto in precedenza. Il prossimo passo sarà quello di coinvolgere l’intelligenza artificiale e programmarla in modo tale da controllarne il movimento.

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