Ingegneri di UCLA creano materiale adattivo ispirato a giocattoli classici: innovazione per robotica soffice
RomeGli ingegneri della UCLA hanno sviluppato un nuovo materiale capace di modificare forma e rigidità regolando la tensione di cavi interni. Questo materiale innovativo offre numerose applicazioni potenziali, soprattutto nel campo della robotica morbida e dell'ingegneria spaziale.
Il team della UCLA ha sviluppato un nuovo materiale basato su un principio di tensione dei cavi. Questo materiale ha perle coniche che si incastrano tra loro e sono infilate con cavi che possono essere controllati da motori o auto stringersi. Quando i cavi vengono stretti, la catena di perle diventa rigida. Allentando i cavi, il materiale ritorna flessibile.
Il materiale trova impiego in diversi ambiti:
- Robotica morbida
- Strutture riconfigurabili
- Ingegneria spaziale
- Rifugi autoassemblanti
- Ammortizzatori compatti
Uno studio pubblicato su "Materials Horizons" rivela che questo nuovo materiale leggero può essere modificato e riutilizzato molte volte. È ideale per dispositivi che devono muoversi ripetutamente. Il materiale può essere piegato in modo compatto per un facile trasporto e stoccaggio. Quando viene utilizzato, diventa molto più rigido e migliora la sua capacità di smorzamento del 50%.
Questa nuova tecnologia rappresenta un grande progresso per i robot soffici. Permette a un robot di regolare la rigidità dei suoi arti per attraversare diverse superfici mantenendo la sua forma. Questo miglioramento rende i robot molto più adattabili in vari ambienti.
La regolabilità della rigidità consente di realizzare strutture più efficienti nelle missioni spaziali. Gli attuali habitat spaziali sono spesso ingombranti e rigidi. Questo nuovo materiale può creare strutture compatte, leggere e facilmente dispiegabili. Ciò faciliterebbe notevolmente il trasporto e il montaggio nello spazio.
Il materiale potrebbe migliorare le automobili. Veicoli con ammortizzatori che si adattano alla strada offrirebbero una guida più confortevole e durerebbero di più. L'ammortizzazione regolabile potrebbe anche rendere le auto più sicure su strade sconnesse.
Sono entusiasta del futuro del design intelligente nei robot. Modificare parametri come la rigidità e lo smorzamento potrebbe far muovere i robot in modo più simile agli esseri umani. Questo sarebbe molto utile in compiti che richiedono manipolazioni delicate o rapidi aggiustamenti.
Le ricerche future possono esplorare l'uso di sfere di forme e dimensioni diverse per modificare le proprietà del materiale. Questa versatilità consente al metamateriale di essere adattato a scopi specifici, ampliando così le sue potenziali applicazioni.
Questo innovativo materiale applica i principi dei giocattoli tradizionali per utilizzi avanzati, mostrando potenziale in diversi settori.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1039/D4MH00584He la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Wenzhong Yan, Talmage Jones, Christopher L. Jawetz, Ryan H. Lee, Jonathan B. Hopkins, Ankur Mehta. Self-deployable contracting-cord metamaterials with tunable mechanical properties. Materials Horizons, 2024; 11 (16): 3805 DOI: 10.1039/D4MH00584HCondividi questo articolo