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Quando il robot mostra i muscoli

Quando il robot mostra i muscoli

(Credit: Copyright 2018 University of Tokyo)  

Successo di una sperimentazione di robot

bioibridi che integrano muscoli biologici

ancorati a un scheletro artificiale in modo

da formare coppie di elementi antagonisti

tra loro, come avviene negli esseri umani.

Il dispositivo è stato in grado di spostare

piccoli oggetti con una sorta di dito che si

flette a 90°(red)

roboticaVAI AL VIDEO: Dita bioibride in azione

L'immaginario dei racconti e dei film di

fantascienza è affollato da robot, fatti di metallo

e plastica, e da cyborg, del tutto uguali agli

esseri umani, anche nell'essere realizzati con

tessuti biologici.

Un nuovo campo della robotica sta ora aprendo

la strada a una via di mezzo tra i due: i robot

bioibridi. 

Si tratta sostanzialmente di robot che integrano

tessuti viventi, per esempio i muscoli, ritenuti

essenziali per il movimento.

Dimostrazione delle possibilità di movimento

di un dito articolato che integra muscoli biologici.

(Credit: Copyright 2018 University of Tokyo) 

Un grande passo avanti in questo settore è

stato compiuto ora grazie a uno studio 

pubblicato su "Science Robotics" dai ricercatori

dell'Istituto di scienze industriali dell'Università

di Tokyo che hanno sviluppato un nuovo metodo

che permette di sviluppare muscoli scheletrici

per molti aspetti completi e perfettamente

funzionanti a partire dai precursori dalle singole

cellule muscolari, i miociti, immersi in fogli di idrogel.

Questi muscoli sono stati collegati a una serie

di elettrodi e ancorati allo "scheletro" di minuscoli

bracci robotici, in modo che formassero coppie di

elementi tra loro antagonisti; proprio come avviene

per i muscoli scheletrici del corpo degli esseri

umani e degli altri animali, in cui la flessione di un

arto è governata dalla contrazione di un muscolo

e dall'estensione del suo antagonista, mentre per

l'estensione avviene l'inverso.

L'esito finale dell'innesto è una protuberanza,

simile a un dito, in grado di flettersi di 90° che

ha dimostrato una funzionalità muscolare continuata

per oltre una settimana e una notevole capacità di 

movimento.

"La contrazione di un muscolo associata

all'estensione del suo antagonista permette di avere

forze tra loro opposte: proprio questo ha impedito che

 i muscoli implodessero e si deteriorassero in breve

tempo, come è avvenuto negli studi precedenti", 

ha spiegato Shoji Takeuchi, coautore dello studio.

Il gruppo ha verificato la funzionalità dei piccoli

robot bioibridi in diverse operazioni: singolarmente,

hanno dimostrato di poter afferrare un anello per

poi posizionarlo in una certa posizione e, a coppie,

hanno mostrato di poter essere coordinate per

spostare una cornice quadrata.

"I nostri risultati mostrano che, usando la

disposizione antagonista dei muscoli, questi robot

possono imitare le azioni di un dito umano", ha

concluso Yuya Morimoto, autore principale dello studio.

"Se potessimo combinare diversi di questi muscoli

in un singolo dispositivo, dovremmo essere in grado

di riprodurre la complessa interazione muscolare

che permette di funzionare alle mani, alle braccia e

ad altre parti del corpo".