Nel cuore di una centrale elettrica, tra gli ingranaggi di un motore aeronautico, nei meandri di un ponte: ci sono spazi che sfidano tutti i tentativi di fare ispezioni accurate. Almeno fino ad ora. Un team di ricercatori ha creato un robot così sottile e flessibile da poter rivoluzionare il modo in cui monitoriamo e manteniamo le nostre infrastrutture critiche.
Una rivoluzione sottile come un foglio di carta
Immaginate un robot spesso appena 1,7 millimetri. È più sottile di una moneta, più flessibile di un elastico, eppure abbastanza robusto da strisciare, arrampicarsi e persino nuotare attraverso gli spazi più angusti. Questo è il TS-Robot (Thin Soft Robot), l’ultima innovazione nata nei laboratori del Rolls-Royce University Technology Centre presso l’Università di Nottingham.
Oltre i limiti delle ispezioni tradizionali
Per decenni, l’ispezione di strutture complesse come centrali elettriche, ponti e motori di aerei ha rappresentato una sfida significativa. Gli spazi ristretti, gli ambienti pericolosi e la complessità delle strutture hanno spesso richiesto fermi macchina costosi o messo a rischio la sicurezza del personale. I TS-Robot promettono di cambiare tutto questo.
Design rivoluzionario per ispezioni impossibili
Ciò che rende questi robot così speciali è la loro struttura unica, basata su elastomeri dielettrici.1 Questi materiali cambiano forma quando viene applicata una corrente elettrica, permettendo ai robot di muoversi in modi sorprendentemente versatili. Possono strisciare come serpenti, arrampicarsi come gechi, e persino nuotare come anguille.
Nonostante le loro dimensioni minuscole, questi soft robot sono tutt’altro che deboli. Possono generare forze fino a 41 volte il loro peso e muoversi a velocità fino a 1,16 volte la lunghezza del loro corpo al secondo. In pratica, sono forti come formiche e veloci come ghepardi, proporzionalmente parlando.
Applicazioni reali in ambienti complessi
Il Dr. Xin Dong, ricercatore principale del progetto (che vi linko qui), sottolinea come questi robot siano stati progettati per superare le sfide che i robot convenzionali incontrano in ambienti complessi. “I nostri TS-Robot sono costruiti per affrontare ostacoli difficili come fessure strette, pareti e liquidi,” spiega. “Dove i robot tradizionali falliscono, la nostra tecnologia offre una nuova soluzione per esplorare queste aree impegnative.” I TS-Robot hanno già dimostrato la loro efficacia in test iniziali. Una delle loro applicazioni chiave è stata nelle ispezioni dei generatori elettrici all’interno dei sistemi di alimentazione ibrido-elettrici avanzati. Questi robot sono riusciti a navigare nello stretto spazio d’aria tra il rotore e lo statore di un generatore, un’area precedentemente inaccessibile ai robot e agli strumenti tradizionali.
Un’idea “folle” diventata realtà
Il Dr. Xi Wang, un altro ricercatore coinvolto nel progetto, ricorda come tutto sia iniziato: “Tre anni fa, questa era solo un’idea ‘folle’. Oggi, non solo abbiamo dimostrato un nuovo concetto per i robot morbidi, ma abbiamo anche trovato usi pratici per loro in situazioni del mondo reale”. Il Professor Dragos Axinte, direttore del Rolls-Royce UTC, vede in questi robot un potenziale cruciale per il futuro. Crede che potrebbero giocare un ruolo fondamentale nell’ispezione e nella manutenzione della prossima generazione di sistemi di alimentazione pulita, contribuendo al raggiungimento degli obiettivi globali di neutralità carbonica.
Le applicazioni potenziali dei TS-Robot, comunque, vanno ben oltre le semplici ispezioni. Potrebbero essere utilizzati per consegnare medicinali in punti precisi all’interno del corpo umano, per esplorare ambienti estremi sulla Terra o persino su altri pianeti, o per effettuare riparazioni microscopiche in dispositivi elettronici. Il team sta lavorando per migliorare ulteriormente il loro design, esplorando nuovi materiali e tecniche di controllo. Stanno anche considerando come integrare questi robot con altre tecnologie, come i droni, per creare sistemi per ispezioni ancora più completi e versatili.
Conclusione: piccolo robot, grandi cambiamenti
I TS-Robot rappresentano più di una semplice innovazione tecnologica. Sono un simbolo di come, pensando fuori dagli schemi e sfidando i limiti del possibile, possiamo trovare soluzioni a problemi che sembravano insormontabili. Questi minuscoli esploratori si fanno strada in spazi finora inesplorati, e aprono nuove frontiere non solo nell’ingegneria e nella manutenzione, ma anche nella nostra comprensione di ciò che è possibile nel campo della robotica.
- Gli elastomeri dielettrici sono materiali polimerici simili alla gomma che possono convertire energia meccanica in elettricità. Hanno proprietà elastiche e dielettriche che permettono loro di deformarsi quando sottoposti a forze meccaniche e generare elettricità in risposta a tale deformazione. Questi materiali innovativi sono studiati per applicazioni come la generazione di energia dal moto ondoso, dove potrebbero sostituire sistemi di conversione più complessi e costosi, offrendo una soluzione più semplice ed economica per produrre elettricità dalle onde marine. ↩︎
