Octobot, polpo-robot morbido a reazione chimica

I robot soft o “morbidi” hanno delle peculiarità difficilmente proprie di robot convenzionali realizzati con materiali rigidi, anche se il loro sviluppo non ha permesso finora di svincolarli da un sistema di controllo robotico o dall’essere alimentati da una sorgente esterna. Un team di ricercatori dell’Università di Harvard (USA) specializzati in stampa 3D, ingegneria meccanica e microfluidica ha presentato Octobot il primo robot completamente morbido poiché realizzato con gel al silicone e in grado di essere autonomo e indipendente da controlli esterni.

Lo sviluppo della robotica morbida ha il potenziale per aprire la strada ad una serie di nuove e interessanti tecnologie, come i dispositivi impiantabili per uso medico o robot flessibili che possano esplorare il mondo in modo più efficace rispetto ai loro omologhi rigidi. Ma sviluppare un robot interamente morbido è difficile, dato che i componenti elettronici necessari come un circuito e una sorgente di alimentazione sono generalmente costituiti da plastiche dure o metalli. Il professore di Ingegneria e Scienze Applicate di Harvard Robert Wood sostiene che “Una visione a lungo termine per il campo della robotica morbida è stata quella di creare robot interamente morbidi, ma la lotta sarà sostituire i componenti rigidi come batterie e controlli elettronici con sistemi analoghi ma soffici, assemblando poi il tutto. Questa ricerca dimostra che possiamo facilmente fabbricare i componenti chiave di un semplice robot del tutto morbido, ponendo le basi per progetti più complessi”.

Octobot è ispirato alla struttura del polpo , che è composto solo da parti molli, e di cui ricalca molto anche l’aspetto. Sviluppato attraverso una combinazione di stampa 3D , stampaggio con calco e litografia delicata , Octobot non ha componenti duri e non necessita di una fonte di alimentazione esterna poiché muove gli arti sfruttando l’energia generata da una reazione chimica all’interno del suo corpo.

La reazione chimica avviene tra il perossido di idrogeno liquido che, reagendo con il nucleo di platino all’interno del cefalopode e fungendo da catalizzatore, genera un gas che gonfia gli arti della polpo come un palloncino, ricordando il funzionamento di un oscillatore elettronico .
Utilizzando la reazione chimica può contorcersi con un moto che inizia sollevando quattro tentacoli riducendo il gas e quindi abbassando gli altri quattro per poi invertire il moto proseguendo ciclicamente questa specie di danza fino a quando non finisce il combustibile, per un tempo che va da quattro a otto minuti.

In futuro il team di Harvard spera di progettare un Octobot capace di strisciare, nuotare e interagire con l’ambiente esterno. “Questa ricerca è il primo passo. Ci auguriamo che il nostro approccio per la creazione di robot morbidi e autonomi possa ispirare esperti di robotica, scienziati dei materiali, e ricercatori a focalizzarsi sulla fase manifatturiera avanzato” ha spiegato Ryan Truby, ricercatore coautore dello studio pubblicato anche su Nature .

Ultima piccola curiosità: il robot è dotato anche un proprio codice di conservazione che evita possibili esplosioni durante lo spostamento, tramite il rilascio di gas attraverso alcuni fori di sfiato.

Luca Algieri