Il robot volante ripara da solo le ali rotte
Ispirandosi alla resilienza dei bombi, i ricercatori del Massachusetts Institute of Technology (MIT) hanno sviluppato un processo che consente ai robot volanti delle dimensioni di un insetto di riparare gravi danni ai loro muscoli artificiali.
I bombi non sono i migliori volatori. A volte si scontrano l'uno con l'altro quando atterrano su un fiore per nutrirsi. Questo non fa bene alle loro ali. Ma nonostante le numerose piccole crepe e buchi nelle loro ali, i bombi possono ancora volare. I robot volanti, invece, non sono così resistenti. Con i buchi nel loro sistema di propulsione, ci sono buone probabilità che si schiantino. "Abbiamo dedicato molto tempo alla comprensione della dinamica dei muscoli artificiali morbidi. Abbiamo raggiunto un livello di resistenza ai danni paragonabile a quello degli insetti", spiega Kevin Chen, ricercatore del MIT.
I piccoli robot rettangolari sviluppati nel laboratorio di Chen pesano poco più di una graffetta. Le ali ad ogni angolo sono azionate da attuatori in elastomero dielettrico, morbidi muscoli artificiali che utilizzano forze meccaniche per far battere velocemente le ali. Sono costituiti da strati di elastomero inseriti tra due elettrodi sottilissimi. Quando viene applicata una tensione, l'elastomero inizia a oscillare. Il piccolo robot viene alimentato dall'esterno tramite cavi sottilissimi.
Equilibrio con i tubi di carbonio
Se si verifica un danno, questo può essere riparato applicando una tensione più alta, l'ala praticamente guarisce da sola. Questo effetto non è nuovo, ma Chen e il suo team lo hanno ottimizzato. Utilizzano come elettrodi le nanoparticelle di carbonio, molecole super resistenti ma estremamente piccole che hanno la forma di tubi. La sfida consisteva nel ridurre la quantità di molecole di carbonio per diminuire l'energia necessaria alla riparazione. "Dovevamo trovare il punto ottimale tra la quantità di tubi di carbonio e l'energia necessaria per il meccanismo di riparazione", spiega Chen. Anche con le ali perforate, la minuscola creatura è riuscita a volare.
