Un muscolo robotico in grado di regolare la propria temperatura tramite quello che può essere considerata un processo di sudorazione è stato inventato da un team di ricercatori della Cornell University.
secondo gli stessi ricercatori, una caratteristica del genere potrebbe rivelarsi utile per tutti quei robot che operano ad alta potenza o che comunque funzionano per lunghi periodi di tempo affinché non si surriscaldino più di tanto.
Tecnologia di raffreddamento necessaria per robot “morbidi”
Nello studio, pubblicato su Science Robotics, viene descritto come questo nuovo muscolo robotico potrebbe essere di utilità soprattutto per i robot “morbidi”, ossia fatti con una struttura principale di materiale sintetico.
Si tratta di robot più flessibili che tendono a trattenere il calore, a differenza di quelli di metallo, e quindi che lo dissipano molto più difficilmente.
Una efficiente tecnologia di raffreddamento interno, in questi casi, potrebbe essere d’aiuto ma il problema è che queste tecnologie occupano spazio, aggiungono peso e non sono proprio di facile innesto.
Sistema di raffreddamento ispirato a sudorazione di mammiferi
Per permettere ad un robot, ad esempio uno di quelli dotati di motori ad alta densità o di motori esotermici, di continuare a funzionare, i ricercatori hanno sviluppato un sistema di raffreddamento ispirato a quello naturale dei mammiferi, ossia la sudorazione.
Sudare è una delle caratteristiche più importanti dei mammiferi e degli esseri umani, come spiega TJ Wallin, ricercatore presso i Reality Labs di Facebook ed uno degli autori dello studio il quale aggiunge che la stessa sudorazione aiuta a dissipare il calore dei nostri corpi tramite la produzione di acqua che evapora sulla superficie del corpo stesso.
Dita che trattengono acqua e la rilasciano
I ricercatori hanno ottenuto questa caratteristica utilizzando materiali nanopolimeri ci con una tecnica di stampa 3D denominata stereolitografia multimateriale. In sostanza hanno usato la luce per polimerizzare la resina ottenendo le forme volute.
Hanno quindi fabbricato dei muscoli artificiali a forma di dito che possono trattenere l’acqua a seconda della temperatura esterna, quelle che nel comunicato stampa vengono denominate come “spugne intelligenti”.
Rilascio di acqua condizionato da temperatura esterna
Lo strato che si trova alla base, fatto di poli-N-isopropilacrilammide, può infatti reagire alle temperature esterne, se queste superano i 30° centigradi. A quel punto si restringe e comprime l’acqua facendola entrare in uno strato superiore di poliacrilammide perforato che vanta diversi buchi molto piccoli, delle dimensioni misurabili in micron.
Questi piccoli buchi si dilatano e rilasciano il “sudore” chiudendosi poi se la temperatura scende sotto i 30°. L’acqua tende poi ad evaporare e riduce la temperatura superficiale del muscolo artificiale entro poche decine di secondi.
Robot del futuro avranno bisogno di bere?
Si tratta di una tecnica di raffreddamento che gli stessi ricercatori non hanno remore a definire come tre volte più efficiente rispetto a quella degli esseri umani.
Ciò ha portato a pensare: e l’acqua da dove deve provenire? Si dovrà fare ricorso probabilmente a piccoli serbatoi ma anche questi andranno comunque caricati. A questo punto non è follia pensare a dei robot in futuro che possano utilizzare questi muscoli artificiali che “sudano” e che a un certo punto abbiano bisogno anche di “bere”.
Approfondimenti
- Researchers create 3D-printed, sweating robot muscle | Cornell Chronicle (IA)
- Autonomic perspiration in 3D-printed hydrogel actuators | Science Robotics (IA) (DOI: 10.1126/scirobotics.aaz3918)
