Un team di ricercatori dell’Istituto Italiano di Tecnologia ha appena sviluppato una nuova classe di muscoli artificiali altamente resistenti che si allungano e contraggono proprio come un muscolo umano. E lo fanno in un modo del tutto innovativo.
Secondo un recente documento di ricerca (che vi linko qui), i muscoli mostrano un livello di versatilità davvero prossimo a quello naturale. I loro movimenti realistici forniscono una spinta importante allo sviluppo di dispositivi funzionali tridimensionali, comprese parti del corpo artificiali.
1000 volte il loro peso
I muscoli artificiali sono noti come attuatori. L’acronimo esatto è GRACE: GeometRy-based Actuators that Contract and Elongate (attuatori geometrici che si contraggono e si allungano).
I GRACE sono azionati dall’influenza di gas o aria compressa, e possono sollevare fino a 1000 volte il loro peso. Combinando 18 di questi nuovi attuatori, i ricercatori sono stati in grado di creare una mano robotica che pesa appena 100 grammi (0,01 libbre), ma è in grado di sollevare 8 chilogrammi (17 libbre).
E non è tutto. Il nuovo modello matematico alla base del design consente anche molta più flessibilità. La mano del robot può piegare le dita ed eseguire movimenti umani realistici quando viene applicata pressione ai diversi muscoli dell’attuatore. La morbidezza e l’elasticità di questo sistema è una novità pressoché assoluta. Finora, resine 3D di questo tipo erano relativamente rigide.
Il segreto di questi muscoli? Il design
GRACE è realizzato con una resina stampata in 3D, ma ha un insolito design “a pieghe”. Quando i muscoli vengono gonfiati con il gas, l’energia viene convertita in movimento e lo stiramento e la contrazione si traducono in un’elevata forza e flessibilità.
Il termine spesso usato per descrivere le macchine che imitano i processi biologici è biomimetica. I laboratori di tutto il mondo si ispirano costantemente alla natura: ma è così importante che le macchine “ci somiglino”?
Almeno nel contesto dei muscoli artificiali direi proprio di sì. I GRACE potrebbero essere davvero importanti per la riabilitazione e la sostituzione di parti del corpo, per questo serve che imitino alla perfezione i movimenti umani. E, anche quando si tratta di robot umanoidi, è importante che ci trasmettano familiarità.
Qualunque sia la ragione, ad ogni modo, sono evidenti gli sviluppi della biomimetica e la loro applicazione a situazioni sociali e ambientali reali: bello che quest’ultimo “squillo” venga proprio dall’Italia.
Una volta tanto il mio paese mostra i muscoli, e lo fa a fin di bene :)
