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Nuovi robot alimentati da caffè, sabbia e popcorn

I robot del futuro “vanno” a sabbia, caffè popcorn. La mano che piega le dita grazie agli scoppiettanti chicchi di mais è solo l’ultima arrivata della giovanissima famiglia dei robot cosiddetti “granulari” il cui motore è fatto di materiali molto comuni ma che rappresentano una grande promessa per il futuro.

Dal caffè allo zucchero, dalla sabbia al sale, grosso o fine che sia, sono tutti ottimi candidati per diventare “la benzina” dei prossimi robot e decidere quale sia il migliore è compito assai arduo. Ad esempio, rimane fuori dai più papabili il riso, forse per la regolarità della struttura.

“Di fatto non esiste ancora una spiegazione quantitativa capace di stabilire una relazione tra forma e dimensioni dei diversi materiali con le loro prestazioni”, osserva Matteo Cianchetti, della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa. E’ un esperto di robot soffici, componenti della famiglia alla quale appartengono i robot granulari e che hanno la caratteristica di adattarsi all’ambiente che li circonda.

A fondare questo campo di ricerca, proprio nella Scuola Sant’Anna, è stata Cecilia Laschi. E’ qui, per esempio, che si sta sperimentando una delle applicazioni più interessanti: un endoscopio ‘morbido’ capace di adattare i suoi movimenti alla forma degli organi, anziché spostarli come fanno gli attuali endoscopi. A regolare i suoi movimenti sono i chicchi di caffè.

“Il caffè sembra essere il materiale che funziona meglio, almeno nella costruzione del prototipo. L’idea – spiega – è che l’endoscopio venga piegato con un sistema ad aria compressa che gonfia le camere vuote, deformandolo”. In questo modo diventa possibile piegare lo strumento dove serve, facendolo girare intorno agli organi senza spostarli. “Una volta piegato l’endoscopio, possiamo estrarre l’aria e attivare in questo il compattamento della materia granulare per mantenere la forma”. Togliendo l’aria i chicchi di caffè si compattano e l’endoscopio si blocca nella forma voluta, finché l’aria non viene reimmessa. E’ così che, togliendo l’aria a una palla piena di chicchi di caffè nel momento in cui questa viene schiacciata su un oggetto, aderisce e si irrigidisce al punto da afferrarlo saldamente.

Per lo stesso principio sabbia e zucchero, per esempio, sono stati utilizzati per simulare il comportamento dei polmoni dei neonati e studiare i problemi legati al loro sviluppo.    I robot granulari, prosegue l’esperto, “di fatto sfruttano una membrana esterna e un materiale granulare all’interno: si toglie l’aria e questo fa collassare la membrana sui granelli, bloccando in questo modo la struttura”. E’ un filone di ricerca appena agli inizi e il cui obiettivo è far compiere un passo in avanti importante ai robot soffici, permettendo loro di irrigidirsi restando intrinsecamente sicuri.

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