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Attualità giovedì 25 febbraio 2021 ore 10:02

I muscoli robotici parlano pisano

Sviluppati da un team di ricerca, si allungano e si contraggono come una fisarmonica e possono sollevare carichi oltre cento volte il loro peso



PISA — I muscoli artificiali parlano pisano. Un team di ricercatori dell’Istituto Tecip della scuola superiore Sant'Anna, insieme a colleghi dei dipartimenti di ingegneria industriale delle università di Trento e Bologna, hanno sviluppato un nuovo tipo di muscolo artificiale ispirato al mantice della fisarmonica.

Questi innovativi muscoli artificiali si allungano e si contraggono grazie a forze di attrazione elettrostatica e sono in grado di sollevare carichi oltre cento volte il loro peso.

"La nuova tecnologia - spiega la Scuola San'Anna- è stata presentata in un articolo pubblicato mercoledì 24 febbraio sulla rivista Science Robotics. Il gruppo di ricercatori spiega come il concetto alla base può essere impiegato per produrre muscoli artificiali con dimensioni di pochi centimetri dalle caratteristiche simili a quelle dei muscoli umani, che raggiungono velocità e dimostrano forze molto elevate rispetto alle loro dimensioni. Possono infatti sollevare carichi fino a 100 volte il loro peso. Questi innovativi “muscoli artificiali” possiedono tre caratteristiche che i ricercatori definiscono “molto promettenti” per realizzare nuovi sistemi robotici ma anche per diverse altre applicazioni. La prima caratteristica dell'Ebm è la sua multifunzionalità, ossia la capacità di integrare, in unico sistema, funzionalità che di solito richiedono diversi dispositivi. L’Ebm si contrae sulla base di uno stimolo elettrico, ma può essere impiegato anche come una pompa, che fa circolare un fluido per dare movimento, ad esempio, a un robot. Al tempo stesso, il muscolo artificiale può anche diventare un generatore che permette di riciclare l'energia durante le fasi di frenata, aumentando la durata della batteria del sistema, proprio come avviene per le auto elettriche. In seconda istanza, questi muscoli sono versatili perché, grazie alla loro struttura modulare, hanno la capacità di essere adattati con facilità a diverse tipologie e specifiche di movimento. Infine, come terza caratteristica, questi muscoli rappresentano una tecnologia di attuazione (movimento) a basso costo in quanto le sottili pellicole di materiale polimerico (plastiche) impiegate per realizzarli risultano assai economiche e i relativi processi di fabbricazione sono replicabili su larga scala per avviare una produzione in serie".

A guidare il team di ricercatori è Marco Fontana, docente leader del gruppo Robotic mechanisms and materials del Laboratorio di robotica rercettiva dell’Istituto Tecip.

“A oggi siamo impegnati – spiega Marco Fontana a nome del team di ricerca - in un ulteriore miglioramento delle prestazioni di questi dispositivi con l'utilizzo di nuovi materiali, come polimeri biodegradabili ad alte prestazioni, e attraverso lo studio di processi di fabbricazione avanzati. Stiamo già dialogando e valutando collaborazioni con varie aziende”.

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