Muscoli artificiali che pur essendo morbidi sono in grado di sollevare pesi incredibili con il massimo dell’efficienza energetica. Ecco l’ultima innovazione dall’Ulsan National Institute of Science & Technology (UNIST) in Corea del Sud, dove un team di ricercatori ha sviluppato un materiale innovativo che promette di rivoluzionare il campo della robotica morbida e delle tecnologie indossabili.
Muscoli artificiali più performanti: l’innovazione dall’UNIST
La ricerca del team guidato dal professor Hoon Eui Jeong, pubblicata sulla rivista Nature Communications, rappresenta un punto di svolta nella scienza dei materiali e nella progettazione di muscoli artificiali. Il team ha infatti sviluppato dei muscoli artificiali magnetici in grado di cambiare rigidità passando da uno stato morbido a uno rigido e viceversa, e con un’efficienza e una forza senza precedenti.
Questo è stato reso possibile attraverso tre specifici trattamenti:
- la combinazione di particelle ferromagnetiche e polimeri a memoria di forma,
- l’utilizzo di campi magnetici e laser,
- il design a doppio strato con idrogel.
Nel primo caso, le particelle ferromagnetiche rispondono ai campi magnetici, offrendo forza e controllo remoto, mentre i polimeri permettono cambiamenti di forma e rigidità stimolati da calore o luce. Unendo queste particelle, è stato possibile dare vita a dei muscoli artificiali che coniugano flessibilità e resistenza.
E grazie a stimolazioni multiple come laser e campi magnetici, il muscolo artificiale può allungarsi, contrarsi, piegarsi, torcersi e persino manipolare oggetti con precisione, dato che il trattamento ha permesso di legare saldamente le particelle magnetiche ai polimeri, migliorando le prestazioni del materiale e la precisione dei movimenti dei muscoli artificiali.
A questo si aggiunge il suo design a doppio strato, il quale, dotato di un rivestimento idrogel per ridurre le vibrazioni, offre un controllo senza precedenti da parte dei muscoli anche ad alte velocità.
Forza e rigidità da record per future applicazioni
Il risultato di questo mix è presto spiegato. Oltre a poter adattare la propria rigidità fino a 2.700 volte rispetto ai materiali tradizionali, i muscoli artificiali sviluppati dall’UNIST possono sostenere carichi straordinari, tipo sollevare pesi 1.000 volte superiori al proprio peso e resistere a forze di compressione 3.690 volte il loro peso. E tutto ciò, convertendo il 90,9% dell’energia ricevuta in lavoro utile.
Grazie all’innovazione dell’UNIST, questi muscoli potrebbero essere impiegati in diversi settori, come la robotica soft (robot più adattabili e sicuri nell’interazione con gli umani), dispositivi medici di nuova generazione, tecnologie indossabili più confortevoli ed efficaci e sistemi di automazione industriale più versatili.
