Importanti passi avanti nella realizzazione di muscoli artificiali per soft-robot

Importanti passi avanti nella realizzazione di muscoli artificiali per soft-robot

Un materiale composto da silicone e etanolo, stampato in 3D, permette di realizzare un muscolo sintetico morbido che rappresenta un elemento fondamentale per la creazione di robot morbidi autonomi

di Andrea Bai pubblicata il , alle 17:01 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di ricercatori della Columbia Engineering ha compiuto un notevole passo avanti nella creazione di soft-robot capaci di azioni e movimenti affini a quelli compiuti da esseri viventi, realizzando - per ora in laboratorio - un muscolo sintetico morbido usando tecniche di stampa 3D.

Il particolare tessuto artificiale, realizzato da un gruppo del Creative Machines Lab coordinato dal professore di ingegneria meccanica Hod Lipson, è di tipo attivo e ha capacità di espansione e contrazione che non richiedono un dispositivo esterno come un compressore o un sistema ad alta tensione che sono normalmente usati per questo tipo di strutture. Il materiale ha una espansione per grammo superiore di 15 volte ad un muscolo biologico e ha la capacità di sollevare fino a 1000 volte il proprio peso.

Le tecnologie esistenti che permettono di sostituire in qualche modo la forza esercitata da un muscolo sono basate sul gonfiaggio idraulico o prneumatico di membrane di elastomeri. Ciò richiede dispositivi accessori esterni che ostacolano la miniaturizzazione e la costruzione di robot capaci di muoversi e funzionare in maniera indipendente.

I ricercatori hanno usato una maglia di gomma siliconica con etanolo distribuito in micro bolle. Questi materiali permettono di realizzare un attuatore con proprietà elastiche e variazioni di volume che sono normalmente ottenibili con altri sistemi di materiali, mantenendo facilità di realizzazione, basso costo e rispettando l'ambiente. Il muscolo artificiale, dopo essere stato stampato 3D nella forma desiderata, viene attivato elettricamente con un sottile cavo resistivo e con una tensione di 8V. Messo alla prova in varie applicazioni robotiche, ha mostrato la capacità di espandersi fino al 900% quando riscaldato elettricamente a 80°C.

I ricercatori proseguiranno ora nello sviluppo del sistema su tre fronti: integrazione di materiali conduttivi, riduzione del tempo di risposta ed estensione della vita utile. Come prospettiva di più lungo termine si prevede l'uso di tecniche di intelligenza artificiale per la gestione e il controllo dei muscoli, una fase che potrebbe rappresentare l'ultimo ostacolo da superare prima di riuscire a replicare il movimento naturale.

"Abbiamo fatto passi avanti notevoli nella realizzazione della mente e del cervello dei robot, ma i corpi sono ancora primitivi. Si tratta di un grande tassello del puzzle e, come accade con gli esseri viventi, i nuovi attuatori possono essere formati in migliaia di modi. Abbiamo superato una delle barriere finali per realizzare robot simili ai viventi" ha dichiarato Lipson.

La robotica basata su materiali morbidi è molto importante per quelle aree dove i robot dovranno interagire con gli esseri umani. A differenza dei robot basati su strutture ed elementi rigidi, i robot morbidi hanno la possibilità di replicare movimenti naturali per offrire assistenza di vario tipo, compiere azioni con delicatezza o afferrare oggetti fragili.

19 Commenti
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MisterG22 Settembre 2017, 17:23 #1
Impressionante!
dado197922 Settembre 2017, 17:41 #2
Ci stiamo avvicinando al T800.
Masamune22 Settembre 2017, 17:56 #3
sarebbe un bel passo avanti anche per la costruzione di protesi.
magari la corrente che passa per i nervi non sarà sufficiente a far contrarre il muscolo artificiale, ma potrebbe esserlo per attivare l'impulso.
poi l'elettricità potrebbe essere fornita con una batteria da caricare via cavo USB!
demon7722 Settembre 2017, 18:12 #4
Che meraviglia.
Un progresso enorme che consentirà di realizzare arti artificiali in grado di rimpiazzare al 100% un arto biologico.

E' davvero spettacolare.
demon7722 Settembre 2017, 18:14 #5
Originariamente inviato da: dado1979
Ci stiamo avvicinando al T800.


Tecnicamente questo è molto più fico del T800.. lui non aveva muscoli artificiali così sofisticati. Direi che simo molto più vicini al robot di "io robot"
Mparlav22 Settembre 2017, 18:23 #6
Le ipotesi d'impiego sono infinite
*Pegasus-DVD*22 Settembre 2017, 18:55 #7
fra 500anni o 1000 forse...
acerbo22 Settembre 2017, 19:04 #8
tra poco le bambole gonfiabili 2.0
demon7722 Settembre 2017, 19:05 #9
Originariamente inviato da: *Pegasus-DVD*
fra 500anni o 1000 forse...


Ma sembrerebbe proprio di no.
L'evoluzione tecnologica degli ultimi decenni non è lontanamente paragonabile al ritmo di crescita della stessa in tutti i secoli precedenti.
Solo un secolo fa eravamo all'età della pietra rispetto ad oggi.. tra un altro secolo non oso pensare a cosa saremo in grado di fare.

(salvo che per colpa di qualche idiota non finiamo tutti in cenere prima)
kamon22 Settembre 2017, 19:12 #10
Sarò strano io, ma il primo impiego pratico cui ho pensato, applicabile a breve termine è per curare le disfunzioni erettili di coloro che hanno subito la rimozione della prostata o qualunque altro problema causi l'impotenza totale.

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