Un team di scienziati cinesi ha annunciato lo sviluppo di un innovativo robot elettromagnetico morbido, completamente wireless e senza bisogno di batterie, progettato per monitorare molecole chimiche e virali, compreso il virus responsabile della Covid-19, in luoghi difficili da raggiungere.
Il robot, dalle sembianze di una foglia e ispirato alla coda di un delfino, si propone di tracciare i contaminanti direttamente alla loro origine, inviando i dati raccolti direttamente a uno smartphone standard. Gli esperimenti condotti su tubi simulati hanno dimostrato la capacità del robot di rilevare e quantificare ammonio, cloruro e particelle del virus Sars-CoV-2.
Il robot morbido che monitora le molecole e i virus
L’articolo scientifico pubblicato sulla rivista Science Advances sottolinea che il monitoraggio di spazi confinati come i tubi potrebbe apportare miglioramenti significativi alla salute pubblica, superando le limitazioni dei tradizionali campionamenti manuali difficili a rintracciare nell’origine specifica della contaminazione.
A differenza di molti piccoli robot morbidi privi di capacità di rilevamento, grazie al suo design ispirato al nuoto dei delfini, il bot coniuga abilmente movimento e rilevamento. La propulsione avviene tramite un sistema di attuazione elettromagnetico che controlla i magneti, permettendo al robot di oscillare nell’acqua e muoversi in modo simile a un delfino.
Per ridurre al minimo il peso del robot, gli scienziati hanno scelto di rinunciare alle batterie, optando invece per l’utilizzo della radiofrequenza per raccogliere energia dai campi elettromagnetici emessi da una bobina esterna.
Un’antenna e un modulo di ricezione dell’alimentazione consentono al robot di autoalimentarsi mentre continua a monitorare l’ambiente, operando senza cavi in modo da poter funzionare anche in spazi ristretti come i tubi.
Ma la distanza e il Bluetooth richiedono molta energia
Tuttavia, lo studio sottolinea alcune limitazioni del robot morbido, come la distanza di lavoro limitata dall’energia a radiofrequenza e la trasmissione dati basata sulla comunicazione a campo vicino. Mentre il Bluetooth potrebbe ampliare il raggio di trasmissione, richiederebbe più energia di quella attualmente disponibile nel sistema.
Nonostante queste sfide, i ricercatori sono ottimisti riguardo alle potenziali applicazioni del loro robot, suggerendo la possibilità di integrare moduli di rilevamento in robot sottomarini esistenti per esplorazioni in acque profonde.
Inoltre, il dispositivo potrebbe essere adattato per monitorare parametri interni al corpo umano, come gli acidi gastrici nello stomaco o per fornire terapie di stimolazione elettrica.
La continua espansione delle capacità di rilevamento è considerata fondamentale per consentire a questa piattaforma di monitoraggio di operare in scenari applicativi sempre più diversificati.
Se vuoi saperne di più, ti consigliamo di approfondire al meglio direttamente sul paper ufficiale pubblicato su Science Advances.
- DengFeng Li e al, Battery-free, wireless, and electricity-driven soft swimmer for water quality and virus monitoring, Science Advances, (2024), DOI: 10.1126/sciadv.adk6301
