Uno dei grandi cattivi dei film di fantascienza è stato il robot mutaforma T-1000 di Terminator 2.
La capacità del robot di passare dalla forma solida a quella liquida significava che poteva superare quasi tutti gli ostacoli, comprese le barre di metallo, e ha creato alcune scene iconiche e spaventose.
Ora gli scienziati hanno creato una versione mini del T-1000. Sebbene assomigli più a una statuetta Lego che a uno spaventoso robot delle dimensioni di un uomo del lontano futuro, proprio come il T-1000 può trasformarsi in una forma liquida per superare gli ostacoli.
Fortunatamente, è qui che finiscono le somiglianze per ora. Il robot è controllato con particelle magnetiche incorporate nel suo materiale.
Questo gli conferisce la capacità di sciogliersi in forma liquida e solidificarsi nuovamente con il riscaldamento e il raffreddamento, indotti con un campo magnetico alternato.
Consente inoltre al team di controllare il movimento del robot in risposta a un determinato campo magnetico.
Gli scienziati sperano che la scoperta possa un giorno aiutare in più campi, dalla medicina alle catene di montaggio, dove il materiale potrebbe ad esempio rendere più facile saldare e avvitare parti in punti difficili da raggiungere.
Pubblicazione delle loro scoperte sulla rivista Matteri ricercatori hanno spiegato come hanno utilizzato il metallo gallio, poiché ha un punto di fusione molto basso di 29,8 °C.
Robot mutaforma
Riscaldando e raffreddando il robot, sono stati in grado di dimostrare come può sciogliersi attraverso le fessure nelle barre di metallo, prima di riprendere la sua forma.
“Dare ai robot la possibilità di passare dallo stato liquido a quello solido li dota di maggiori funzionalità”, ha affermato Chengfeng Pan, un ingegnere dell’Università cinese di Hong Kong che ha guidato lo studio.
“Uno è che rendono il materiale sensibile a un campo magnetico alternato, quindi puoi, attraverso l’induzione, riscaldare il materiale e causare il cambiamento di fase. Ma le particelle magnetiche danno anche ai robot la mobilità e la capacità di muoversi in risposta al campo magnetico».
L’idea è stata in realtà ispirata dai cetrioli di mare e altri animali presenti in natura, che possono trasformarsi tra stati rigidi e flaccidi per migliorare la propria capacità di carico o prevenire danni dall’ambiente.
I robot tradizionali sono robusti e rigidi, secondo i ricercatori, mentre i robot “morbidi” sono flessibili ma deboli.
Il team è stato in grado di creare una “macchina di transizione di fase solido-liquido magnetoattiva”, un robot a spostamento di fase che non fa affidamento su pistole termiche, correnti elettriche o altre fonti di calore esterne come i materiali a spostamento di fase esistenti.
Un robot per luoghi difficili da raggiungere
Oltre a scivolare attraverso le sbarre, il robot è stato anche messo alla prova saltando fossati, arrampicandosi sui muri e persino dividendosi a metà per spostare altri oggetti prima di tornare insieme.
“Ora, stiamo spingendo questo sistema di materiali in modi più pratici per risolvere alcuni problemi medici e ingegneristici molto specifici”, afferma Pan.
Il team ha dimostrato come i robot potrebbero rimuovere un oggetto estraneo da uno stomaco modello e anche come potrebbero erogare farmaci su richiesta nello stesso stomaco.
Hanno anche mostrato come il materiale potrebbe funzionare come robot di saldatura intelligenti per l’assemblaggio e la riparazione di circuiti wireless, trasudando in circuiti difficili da raggiungere e fungendo sia da saldatura che da conduttore.
Inoltre, potrebbero essere utilizzate come vite meccanica universale per assemblare parti in punti difficili da raggiungere, fondendosi nella sede della vite filettata e quindi solidificandosi.
“Il lavoro futuro dovrebbe esplorare ulteriormente come questi robot potrebbero essere utilizzati in un contesto biomedico”, afferma Majidi.
“Quello che stiamo mostrando sono solo dimostrazioni una tantum, prove di concetto, ma sarà necessario molto più studio per approfondire come questo potrebbe effettivamente essere utilizzato per la somministrazione di farmaci o per rimuovere corpi estranei”.
Per ulteriori informazioni, guarda il video nel lettore multimediale in alto.
Image:Getty Images
