Un mini-robot millepiedi che può “viaggiare” nel corpo umano
Credits: City University di Hong Kong (CityU)
La fusione dei “soft materials” con la robotica convenzionale è sicuramente una delle innovazioni che più hanno rivoluzionato questo settore. Così, dopo il ragno robotico di cui abbiamo parlato recentemente, arriva un nuovo minuscolo soft-robot pronto ad addentrarsi nel nostro organismo, ispirato ai millepiedi. Il mini-robot, realizzato alla City University of Hong Kong (CityU), è in grado di trasportare un carico pari a 100 volte il proprio peso riuscendo comunque a muoversi con estrema agilità.
Il design unico del millepiedi robotico apre la strada a nuove applicazioni biomedicali e non solo. Lo studio, guidato da Haojian Lu e Mei Zhang, è stato pubblicato sulla rivista Nature Communications.
L’era dei robot bio-ispirati
La soft robotica ha portato un’ondata di ispirazione tra i ricercatori, che si sono mostrati sempre più interessati a sviluppare minuscoli robot bio-ispirati, capaci di offrire un’adeguata adattabilità ad ambienti non convenzionali.
Ciò che distingue il robot della CityU sono le sue centinaia di gambe di lunghezza minore di 1 millimetro. La scelta del design è stata tutt’altro che casuale. Il gruppo di ricerca ha studiato le strutture delle gambe di centinaia di animali di terra, compresi quelli con 2, 4, 8 o più zampe, in particolare il rapporto tra lunghezza della gamba e lo spazio tra le gambe. Così è nato il robot millepiedi, le cui caratteristiche gli permettono di muoversi in qualsiasi ambiente incontrato nel corpo umano con molto meno attrito rispetto a dispositivi simili apparsi in letteratura, rendendolo adatto ad un ampio spettro di applicazioni medicali tra cui l’erogazione dei farmaci.
I materiali utilizzati
I ricercatori hanno usato come materiale un silicone, il polidimetilsilossano, nel quale hanno inserito particelle magnetiche. Tali particelle consentono di controllare il robot millepiedi tramite campi elettromagnetici.
I ricercatori hanno dimostrato che il robot, grazie alla sua flessibilità, è in grado di sollevare un’estremità del proprio corpo formando un angolo di 90 gradi per superare ostacoli anche dieci volte più alti della lunghezza delle proprie gambe.
Sia i materiali che il design multi-gamba migliorano notevolmente le proprietà idrofobiche del robot, inoltre il pezzo gommoso è morbido e può essere facilmente tagliato per realizzare robot di varie forme e dimensioni per diverse applicazioni.
Afferma il professor Wang Zuankai del Dipartimento di Ingegneria Meccanica (MNE), che ha concepito l’idea.
Un millepiedi con una forza degna di un supereroe
Il mini-robot presenta un’eccezionale capacità di carico. Test in laboratorio hanno dimostrato che il millepiedi è in grado di trasportare carichi 100 volte il proprio peso, con una forza paragonabile a quella di una formica.
La superficie ruvida e la trama mutevole di diversi tessuti all’interno del corpo umano rendono il trasporto impegnativo: il nostro robot millepiedi mostra prestazioni impressionanti su diversi terreni e quindi apre ampie applicazioni per il rilascio di farmaci all’interno del corpo.
Afferma il professor Wang.
Gli autori dello studio sperano di rendere il robot anche completamente biodegradabile, in modo che si possa decomporre naturalmente dopo aver rilasciato i farmaci.