I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato mini attuatori idraulici miniaturizzati in grado di controllare la deformazione e il movimento di robot morbidi spessi meno di un millimetro. Questo progresso rappresenta un passo significativo nel campo della robotica morbida, con potenziali applicazioni in vari settori.
Tecnologia avanzata per Robot Morbidi
Struttura degli Attuatori
Gli attuatori sviluppati dai ricercatori sono costituiti da due strati. Il primo strato è un polimero flessibile, creato utilizzando tecnologie di stampa 3D, che incorpora un modello di microcanali fluidici. Il secondo strato è un polimero a memoria di forma flessibile. Complessivamente, il robot morbido è spesso solo 0,8 millimetri.
Funzionamento degli Attuatori
Pompando fluido nei microcanali, si crea una pressione idraulica che forza il movimento e il cambiamento di forma del robot morbido. Il modello dei microcanali controlla il movimento e il cambiamento di forma del robot, permettendo azioni come piegarsi, torcersi, ecc. Inoltre, la quantità di fluido introdotta e la velocità con cui viene introdotta determinano la velocità di movimento e la forza esercitata dal robot.
Blocco e Rilascio della Forma
Gli utenti possono “congelare” la forma del robot applicando calore moderato (64°C) e lasciando raffreddare il robot brevemente. Questo impedisce al robot di tornare alla sua forma originale, anche dopo che il liquido è stato rimosso dai microcanali. Per far tornare il robot alla sua forma originale, basta applicare nuovamente calore dopo aver pompato fuori il liquido.
Applicazioni Dimostrate
Pinze Morbide
I ricercatori hanno creato una pinza morbida in grado di afferrare piccoli oggetti. Applicando pressione idraulica, la pinza si chiude su un oggetto. Il calore applicato fissa la pinza nella posizione chiusa, permettendo di trasportare l’oggetto in una nuova posizione. Applicando nuovamente calore, la pinza rilascia l’oggetto.
Altre Dimostrazioni
Un’altra dimostrazione include una pinza ispirata alle viti della natura, che avvolge rapidamente un oggetto e lo tiene stretto. Questi attuatori miniaturizzati mostrano il potenziale per applicazioni in robotica su piccola scala, macchine a forma variabile e ingegneria biomedica.
Prospettive Future
Questo studio serve come prova di concetto per la nuova tecnica, mostrando le potenziali applicazioni degli attuatori morbidi miniaturizzati in robotica su piccola scala e manipolazione di oggetti fragili. I ricercatori sono entusiasti delle possibili applicazioni future di questi attuatori, che potrebbero rivoluzionare il campo della robotica morbida.
