Scienze

I robot del futuro avranno muscoli "veri"?

Grazie a vere fibre muscolari biologiche, i robot della prossima generazione potrebbero essere agili, efficienti e sempre più simili agli animali.

Cos'hanno in comune tra loro i robot umanoidi dei film di fantascienza? Pensateci: da Robocop a Terminator, mostrano tutti una traballante (e inquietante!) camminata da... robot, rigida e innaturale, al pari degli movimenti che compiono. E, fantascienza a parte, anche i più sofisticati robot costruiti realmente fino ad oggi, pur se capaci di salti ed evoluzioni ginniche, sono ben lontani dal riuscire a compiere movimenti fluidi e naturali.

Tutta colpa di ingranaggi, motori, giunture... impiegati per far funzionare le loro articolazioni.

Sempre più cyborg. Ingegneri e scienziati dell'esercito americano sono però al lavoro per riuscire a creare tessuti "bioibiridi" da impiegare per costruire muscoli di nuova generazione, in grado di fondersi con le componenti meccaniche di una macchina.

Questa branca della bioingegneria è relativamente recente: le prime ricerche sui tessuti bioibiridi risalgono alla fine degli anni '90 e i primi materiali sono stati messi a punto una decina di anni fa.

L'obiettivo di queste ricerche è mettere a punto macchine totalmente nuove, capaci di prestazioni simili a quelle dei sistemi biologici, cioè degli animali.

 

Ispirati alla natura. Dean Culver, uno degli scienziati che si occupa di queste ricerche per l'esercito americano, porta l'esempio del lupo: può macinare centinaia di chilometri senza mangiare, su terreni di qualunque tipo e in condizioni climatiche estreme. Il più sofisticato robot oggi disponibile, paragonabile a un lupo per peso e dimensioni, si sposta su ruote, è alimentato da una batteria che dura al massimo qualche ora, e basta un sasso di una certa dimensione, oppure una buca, per farlo ribaltare.

Culver e il suo team stanno quindi pensando ai tessuti bioibridi che sfruttino le caratteristiche meccaniche dei muscoli (come la flessibilità) oltre a quelle biologiche, come la capacità di concertire sostanze, per esempio gli zuccheri, in energia e quindi in movimento. L'idea è quella di mettere a punto macchine più efficienti dal punto di vista dei consumi, ma anche più flessibili nelle possibilità di impiego, per esempio capaci di correre a velocità sostenuta su terreni diversi, proprio come un animale che adatta muscoli e postura alle asperità del terreno per non cadere.

Dalla provetta, con furore. Per questo i ricercatori stanno lavorando a tessuti, cresciuti in laboratorio, simili a quelli di alcune specie di animali: una volta collegati alle strutture rigide o semirigide di un robot potranno espandersi o contrarsi grazie a opportuni impulsi elettrici, proprio come un muscolo naturale.

La prima applicazione di questa tecnologia verranno testate su LLAMA, un prototipo creato a scopo di ricerca e sviluppo in collaborazione tra la Duke University, la University of North Carolina e la NASA.

Si tratta di un robot a 4 zampe utilizzato nell'ambito delle ricerche militari sui robot quadrupedi e potrebbe essere la prima macchina equipaggiata con i tessuti bioibridi.

Secondo Culver sarà (come sempre) la ricerca militare a fare da apripista per le nuove, futuribili, applicazioni di questa tecnologia che, successivamente, potrà avere ricadute in ambito civile.

17 maggio 2021 Rebecca Mantovani
Ora in Edicola
Scopri il mondo Focus. Ogni mese in edicola potrai scegliere la rivista che più di appassiona. Focus il magazine di divulgazione scientifica più letto in Italia, Focus Storia per conoscere la storia in modo nuovo ed avvincente e Focus Domande & Risposte per chi ama l'intrattenimento curioso e intelligente.

La forza sovrumana del lottatore greco Milone, i pugni di acciaio di John L. Sullivan, la determinazione di Alfonsina Strada nel voler partecipare, unica donna, al Giro d’Italia... I personaggi che si sono distinti nel mondo dello sport sono ovviamente tantissimi. A chi dare spazio, in occasione delle Olimpiadi? Scopritelo in edicola.

ABBONATI A 29,90€

I comportamenti, le regole, i codici e l'organizzazione del mondo vegetale. In più: gli strascichi della long Covid, l'importanza degli abbracci e alla scoperta di Abel, un androide dell’Università di Pisa nato per interagire con noi umani.

ABBONATI A 29,90€
 
È vero che il mare non è sempre stato blu? La voglia di correre è contagiosa? Perché possiamo essere crudeli con gli altri? Si possono deviare i fulmini? Che cosa fare (e cosa non fare) per piacere di più? Queste e tantissime altre domande e risposte, sempre curiose e divertenti, sul nuovo numero di Focus D&R, in edicola.
ABBONATI A 29,90€
Follow us