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Robot soffici comandati dal campo magnetico

Realizzato un robot flessibile stampato in 3D

con un materiale polimerico contenente particelle

di materiale ferromagnetico.

Può così essere comandato da remoto con campi

magnetici esterni, cambiandone la forma o

facendolo muovere a piacimento(red)

roboticamaterialiVAI AL VIDEO: Mezzo robot, mezzo ragno

Rotolare, saltare e anche afferrare oggetti.

I piccoli robot flessibili descritti su "Nature"

da Xuanhe Zhao e colleghi del Massachusetts

Institute of Technology possono fare questo e altro.

Realizzati con un nuovo "materiale programmabile"

grazie a un'innovativa tecnica di stampaggio 3D,

questi automi hanno la capacità di trasformarsi in

modo rapido e reversibile quando è applicato un

campo magnetico esterno.

 Il piccolo "ragno" robotico realizzato nel corso dello

studio nella sua configurazione a riposo

(Credit: Yoonho Kim & Xuanhe Zhao)In sostanza, la

tecnica descritta dagli autori consiste nello stampare

in tre dimensioni una gomma siliconica in cui sono

immerse nanoparticelle costituite da un materiale

ferromagnetico, che cioè ha la proprietà di magnetizzarsi

e di mantenere la polarità per un lungo periodo di

tempo, se sottoposto a un campo magnetico esterno

(sono usati per esempio per fabbricare le comuni calamite)

La particolarità è che in questo caso la polarità iniziale

viene imposta direttamente dall'ugello della stampante.

Questo permette di allineare le nanoparticelle in modo da

prevedere come reagiranno successivamente, applicando

campi magnetici.

È possibile, per esempio, trasformare la loro forma

statica o farli muovere in modo dinamico.

Poiché il materiale è elastico, ritorna alla sua forma

originaria quando il campo magnetico viene rimosso.

Gli autori hanno dimostrato le capacità della loro

tecnica realizzando un piccolo robot soffice a sei

zampe, simile a un ragno.

Applicando vari campi magnetici, il ragno robotico

è stato in grado di avanzare camminando sulle

zampe, rotolare, trasportare pillole di medicinale,

oppure afferrare e riportare in posizione un oggetto

caduto.

Un secondo prototipo, basato sulla stessa tecnologia,

è in grado dicompiere un salto di 12 centimetri in

orizzontale: un primo campo magnetico applicato

in una direzione fa collassare la struttura, un

secondo campo le fa poi estendere le "zampe",

producendo il balzo.

Il "ragno" ha cambiato forma, contraendo le zampe,

per effetto di un campo magnetico esterno

(Credit: Yoonho Kim & Xuanhe Zhao) Il prototipo,

come altri dispositivi basati su materiali soffici che

cambiano forma in risposta a stimoli fisici quali il

calore, la luce o il campo magnetico, ha molte

potenziali applicazioni, per esempio nelle applicazioni

mediche: potrebbe per esempio operare in spazi chiusi

essendo comandata da remoto. Un'altra idea è progettare

un circuito elettronico riconfigurabile a piacimento.

Il nuovo metodo di stampa ha alcuni vantaggi che

potrebbero facilitarne la diffusione.

Il primo è che potrebbe essere adattato a un'ampia

varietà di gomme siliconiche e anche di idrogel,

contenenti diversi tipi di materiali ferromagnetici.

Il secondo è che si tratta di un processo di fabbricazione

economico e non molto diverso dalla stampa 3D

convenzionale.