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Tecnologia

Questa mano robot in Hydrogel cattura e libera i pesci vivi

Bel colpo.

Nella pesca il "Catch & Release" indica la pratica nella quale si prende all'amo un pesce per poi liberarlo quando è quasi soffocato. Per gli ingegneri del MIT, invece, significa catturare delicatamente un pesce con l'acqua stessa — anche se sotto forma di gel — per poi rilasciare la vittima "abbastanza tranquilla," secondo le parole di Xuanhe Zhao, professore di ingegneria meccanica che dirige un team del MIT dedicato allo studio di "soft" robot realizzati in hydrogel. Negli ultimi cinque anni, Zhao e colleghi hanno perfezionato la composizione dell'hydrogel ideale per realizzare dei robot manipolatori resistenti, ma anche morbidi e biocompatibili.

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I risultati delle ultime ricerche di Zhao, descritti nell'ultimo numero di Nature Communications, possono essere ammirati nel video qui sotto.

L'hydrogel permette di realizzare molto più di un semplice robot soffice. I soft robot a cui siamo abituati — e ne vengono sviluppati davvero un sacco ultimamente — sono realizzati con materiali come il silicio. Ma dato che l'hydrogel consiste principalmente nella cara vecchia acqua, questo materiale possiede anche il vantaggio della biocompatibilità. L'hydrogel, quindi, potrebbe essere più sicuro da utilizzare in ambiti biomedici.

Dal momento che l'hydrogel è fondamentalmente gelatina di acqua, gli ingegneri devono dimostrare che può essere utile per compiti come, be', avvolgere dei pesci, che un giorno potrebbero venire sostituiti da un organo durante un intervento chirurgico. Un fegato al posto di un pesce, tanto per dire. Secondo Zhao, la pinza hydrogel è in grado di esercitare fino a 1 Newton di forza con un tempo di risposta inferiore ad un secondo. Aggiungeteci la capacità di camuffamento acustico e visivo fornita dall'essere composta per lo più di acqua — uno dei grandi pregi del materiale — e i poveri pesci non avranno scampo.

Zhao e co. hanno tratto ispirazione da alcune piccole larve di anguille conosciute come anguille cieche. Nel mondo naturale, le anguille cieche iniziano la loro vita con una faticosa attraversate dalle terre cove del loro oceano fino alle loro future case nei fiumi. Questi blob indifesi riescono a completare l'impresa sia grazia alla loro velocità che alla loro totale trasparenza, caratteristica che si pensa corrisponda ad un adattamento evolutivo. È questo aspetto che i ricercatori speravano di imitare, solo scambiando i muscoli delle anguille con degli attuatori idraulici.

"Gli attuatori in hydrogel e i robot possono mantenere la loro robustezza e funzionalità lungo diversi cicli (oltre un migliaio) di attuazioni, grazie alla proprietà anti-usura dell'hydrogel, quando sottoposto a stress moderano," scrive Zhao. "Pensiamo anche che l'attuazione pneumatica possa essere sfruttata per fare in modo che gli attuatori in hydrogel e i robot possano operare in aria."