Robot applicati all’abbigliamento sportivo: il segreto è nell’umidità

Un gruppo di ricerca statunitense ha sviluppato un robot flessibile composto da spore e materiale adesivo, che si aziona con l'acqua. Può essere impiegato per aprire e chiudere automaticamente le finestre in funzione dell'umidità ambientale, o per asciugare velocemente il sudore dai capi d'abbigliamenti tecnici.

Un gruppo di ricerca della Columbia University di New York sta studiando il modo per realizzare robot morbidi, che non hanno parti meccaniche in movimento, e con la peculiarità di resistere all’umidità, anzi, di sfruttarla per azionarsi e svolgere funzioni quali, ad esempio, aprire e chiudere automaticamente le finestre in base al tasso di umidità. La parte più curiosa della ricerca riguarda l’applicazione nell’abbigliamento sportivo: integrando i nuovi robot si potrebbe far evaporare il sudore più velocemente di quanto avviene oggi con i capi tecnici.

Prima di proseguire, bisogna liberarsi del pregiudizio che porta la maggior parte delle persone a identificare un robot come un oggetto fisico fatto di metallo, che afferra oggetti, “cammina” o altro. La robotica è un settore molto ampio, che in futuro includerà sempre di più prodotti flessibili, che non hanno un aspetto fisico convenzionale.

Quello sviluppato nel laboratorio di Ozgur Sahin, professore associato di Scienze biologiche e Fisica presso la Columbia University ne è un esempio lampante. Consiste in un materiale sottile e morbido capace di guidare sistemi meccanici con movimenti controllati. È costituito da una combinazione di spore prodotte dai batteri e da materiale adesivo.

Le singole spore sono così piccole da dover essere legate insieme tramite una reazione chimica indotta dalla luce. L’azione di una lampada ad alta intensità le incolla all’interno di un materiale composito, ossia costituito da due o più fasi con proprietà fisiche differenti. L’idea è più semplice di quello che sembra: il processo avviene esponendo i materiali alla luce di una lampada UV economica, come quelle che si usano nei saloni di bellezza per fissare lo smalto della manicure. Una volta asciutto, il materiale viene impilato a strati per formare una struttura capace di espandersi o contrarsi in presenza o in assenza di umidità, producendo così la forza e il movimento di un lavoro meccanico.

In presenza di umidità questo materiale agisce insomma come un attuatore rigido, ossia quel meccanismo che fa muovere parti robotiche. Rispetto a quest’ultimo ha il vantaggio della flessibilità. Rispetto ai gel che vengono spesso impiegati nei robot morbidi, invece, garantisce una maggiore velocità di movimento e la capacità di generare maggiore forza, oltre che a resistere senza problemi al contatto con l’acqua.

I ricercatori spiegano che “c’è una crescente tendenza a creare materiali dinamici e reattivi all’ambiente. Abbiamo trovato un modo per sviluppare un materiale resistente all’acqua e allo stesso tempo dotato della capacità di sfruttare l’acqua per generare la forza e il movimento necessari ad azionare sistemi meccanici“.

La ricerca è stata pubblicata sulla rivista di settore Advanced Materials Technologies ed è a buon punto: le applicazioni destinate a funzionare per anni hanno ancora bisogno di ulteriori test, ma quelle per periodi più brevi potrebbero essere già pronte all’uso.