Esclusivo, robot senza motore e senza elettricità

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(di Giovanni Calcerano) Un team di ricercatori della Seoul National University della Corea del Sud ha creato dei piccoli robot in grado di muoversi assorbendo l’umidità dall’ambiente circostante, senza utilizzare alcuna altra forma di energia. Questi nuovi dispositivi, chiamati dai ricercatori hygrobot e descritti nella rivista Science Robotics, possono strisciare, divincolarsi avanti e indietro e torcersi come un serpente. Ed in futuro potrebbero essere utilizzati per una ampia varietà di applicazioni, compresa la fornitura di farmaci ai tessuti umani.

L’ispirazione per questi piccoli robot proviene dal fenomeno dell’igroespansione dalle piante, ossia dalla capacità che le piante hanno di cambiare forma e dimensione assorbendo l’acqua dal terreno o dall’aria. Per esempio, le pigne si chiudono quando sono bagnate e si aprono quando sono secche, per fare in modo che i semi al loro interno possano disperdersi il più lontano possibile.

Gli hygrobot in questione non sono però realizzati con sostanze vegetali bensì con materiali in grado di imitarne i meccanismi. Ispirati dalle setole del seme di Pelargonium carnosum, una pianta arbustiva proveniente dall’Africa, i ricercatori hanno sovrapposto due strati di nanofibre, di cui uno assorbe l’umidità e l’altro no. Quando il robot viene posizionato su una superficie bagnata, lo strato che assorbe l’umidità si gonfia, “tirando” la struttura verso l’alto e quindi lontano dalla superficie. Una volta che lo strato si asciuga, il robot torna indietro ed il ciclo si ripete. Utilizzando nella maniera migliore la struttura di nanofibre igroscopiche, il team di ricerca è stato quindi in grado di costruire un dispositivo che, come si legge nella ricerca, si muove “spontaneamente in modo continuo su una superficie umida ad una velocità abbastanza alta da consentire applicazioni pratiche”. Il team è stato anche in grado di far funzionare il robot in diverse condizioni e a diversi livelli di umidità, grazie alla scelta delle giuste miscele di nanofibre.

Per dar prova di possibili applicazioni pratiche pratiche, i ricercatori hanno mostrato che un hygrobot imbevuto di antibiotici è in grado di attraversare una piastra di coltura piena di batteri lasciandosi dietro una scia sterilizzata, in maniera molto simile alla scia che una lumaca lascia nel suo cammino. Un hygrobot quindi potrebbe essere usato per “ripulire” dai batteri uno specifico tessuto bersaglio che difficilmente potrebbe essere raggiunto dalle consuete terapie sistemiche o topiche attualmente utilizzate.

E’ inoltre importante rilevare che un robot che funziona solo grazie all’umidità è da considerarsi  particolarmente prezioso perché l’umidità è una fonte naturale di energia e non è tossica, a differenza delle batterie che possono invece esplodere o rilasciare sostanze dannose per il corpo umano.

Per quanto riguarda poi le ulteriori applicazioni, il team pensa anche a scenari militari in cui la mancanza di una “scia di calore” potrebbe rappresentare un vantaggio in più di un’occasione. Inoltre, gli hygrobots potrebbero anche essere dotati di sensori che rispondono ad altri gas e non solo al vapore acqueo, mettendoli quindi in grado di funzionare anche in scenari differenti.

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