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L’idea di robot realistici si è avvicinata alla realtà grazie agli scienziati che hanno sviluppato un nuovo tipo di muscolo morbido sintetico in grado di sollevare 1.000 volte il proprio peso. Il muscolo sintetico di gomma – che si espande e si contrae come la sua controparte biologica – è stato prodotto utilizzando una tecnica di stampa 3D. Riscaldato da una piccola corrente elettrica, il materiale è in grado di espandersi fino a nove volte la sua dimensione normale.

Il muscolo morbido sintetico non necessita di un compressore esterno o di apparecchiature ad alta tensione come i modelli precedenti e può spingere, tirare, piegare e torcere, nonché sollevare pesi. Il materiale utilizzato ha una densità di deformazione che è 15 volte più grande del muscolo naturale. “Stiamo facendo grandi passi verso la mente del robot, ma i corpi robotici sono ancora primitivi“, ha dichiarato Hod Lipson, professore presso la Columbia University negli Stati Uniti. “Questo è un grosso pezzo del puzzle e, come per la biologia, il nuovo attuatore può essere modellato e ricondizionato il mille modi. Abbiamo superato una delle barriere finali per rendere i robot più realistici“, ha aggiunto Lipson.

I ricercatori, al fine di ottenere un attuatore ad alto sforzo e ad alta tensione, accoppiato a bassa densità, hanno utilizzato una matrice di gomma di silicone con etanolo, ricoperta in microbolle. La soluzione ha combinato le proprietà elastiche e gli estremi cambiamenti di volume di altri sistemi di materiali, pur essendo semplici da fabbricare, a basso costo e realizzati con materiali rispettosi dell’ambiente.

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Dopo essere stato stampato in 3D nella forma desiderata, il muscolo artificiale è stato azionato elettricamente usando un sottile filo resistivo e a basso consumo. È stato testato in una varietà di applicazioni robotiche, con le quali ha dimostrato una significativa capacità di espansione-contrazione. Essendo in grado di espandersi fino al 900 per cento quando viene riscaldato elettricamente a 80 gradi Celsius – tramite controlli al computer – l’unità autonoma può eseguire compiti di movimento in quasi tutti i progetti, hanno fatto sapere i ricercatori. “Il nostro materiale, morbido e funzionale, può servire come muscolo, forse rivoluzionando il modo in cui le soluzioni robotizzate morbide vengono progettate oggi, poichè può spingere, tirare, piegare, ruotare e sollevare peso“, ha dichiarato Aslan Miriyev, ricercatore post-dottorato di Columbia University.
È l’equivalente artificiale più vicino che abbiamo ad un muscolo naturale“, ha precisato. In precedenza, nessun materiale è stato in grado di funzionare come muscolo morbido a causa di una incapacità di esibire le proprietà desiderate di elevato stress di azionamento e di alta tensione.

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.