Dopo i robot con tecnologia LiDAR, in futuro potremo trovarci di fronte anche robot con ali che si muovono esclusivamente grazie ai campi magnetici, senza bisogno di batterie o componenti elettronici. Proprio come l’innovazione sviluppata dai ricercatori dell’Università Tecnica di Darmstadt e del Centro Helmholtz di Dresda-Rossendorf, che segna un passo significativo nel campo della robotica bio-ispirata, aprendo la strada a applicazioni potenzialmente rivoluzionarie per le operazioni di emergenza e non solo.
Dalla Germania le ali robotiche magnetiche ispirate alle farfalle
Ispirandosi alle farfalle monarca, capaci di percorrere oltre 4.800 chilometri in un anno durante le fasi migratorie grazie alle loro ali flessibili, i ricercatori hanno realizzato delle ali robotiche che, grazie a una plastica flessibile a base di particelle magnetiche, si muovono piegandosi in risposta a campi magnetici esterni, senza quindi adoperare alcuna fonte di energia.
Ma come ci sono riusciti? Grazie alla tecnologia della produzione additiva, ovvero la stampa 3D. I ricercatori hanno infatti prodotto dei prototipi di ali robotiche utilizzando la tecnologia di stampa 3D “a fusione a letto di polvere” (Powder Bed Fusion, PBF). Successivamente, hanno incorporato nelle ali delle strutture di vene modellate su quelle naturali delle ali delle farfalle.
Un’impresa non facile, anche perché si tratta di strutture ultra-sottili e flessibili, che dovevano essere “robuste a sufficienza per sopportare le sollecitazioni”, come ha precisato Kilian Schäfer, uno degli autori principali dello studio pubblicato sulla rivista Advanced Intelligent Systems.
Una volta conclusa la progettazione, questi prototipi sono stati sottoposti a una serie di test sperimentali e analisi avanzate per determinare come le venature influiscano sulla manovrabilità e sull’efficienza. I risultati hanno dimostrato che le ali più grandi risultano particolarmente adattabili, resistenti e più facili da piegare.
Potenziali applicazioni e nuovi orizzonti
Oltre a poter essere impiegati per esplorare zone pericolose e inaccessibili durante le operazioni di ricerca e salvataggio, i robot dotati di questa tecnologia “alare” potrebbero essere utili in molti altri settori. Ad esempio, nella ricerca ambientale questi robot alati potrebbero essere adoperati per monitorare le popolazioni di impollinatori o analizzare la qualità dell’aria.
In ambito medico, invece, il design innovativo delle ali potrebbe essere facilmente adattato per applicazioni scientifiche: “[…] robot leggeri [dotati di questa tecnologia] potrebbero essere utilizzati nella chirurgia minimamente invasiva, ad esempio per operazioni su tessuti sensibili. Inoltre, i principi della robotica bio-ispirata potrebbero essere utilizzati nello sviluppo di muscoli artificiali o materiali intelligenti che possono cambiare la loro forma secondo necessità“.
Attualmente, le ali robotiche si basano su campi magnetici esterni per il movimento, ma il team di ricercatori sta già lavorando per superare questa limitazione. L’obiettivo è integrare generatori di campi magnetici miniaturizzati direttamente nella struttura delle ali, rendendole autonome e ancora più versatili.
