Origami fa-da-sé

giugno 29th, 2010 — 7:37am

I mutaforma della futura robotica

di Marco Cagnotti

Il T-1000 è ancora lontano. D’altronde lui era liquido. Ma un passo verso il mutaforma robotico arriva dalle pagine dei “Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS). In realtà di forme ne sa assumere solo due e alla fine bisogna riportarlo a mano alla configurazione iniziale. Tutto sommato, è poco più di un origami autoassemblante. Però è già qualcosa. E sembra promettere applicazioni interessanti.

L’idea arriva dritta dritta da Madre Natura, dove compaiono spontaneamente strutture compatte e apribili, simili agli origami. Nelle ali di alcuni insetti, per esempio. Perché allora non provare a replicare il fenomeno con un robottino? Detto, fatto.

L’aspetto non è molto fantascientifico: un foglio di fibra di vetro di 4 centimetri quadrati spesso mezzo millimetro e tutto spiegazzato. Anzi, nemmeno: di fatto, sono 32 triangolini distinti. Sono uniti fra loro con una lega di nichel e titanio, il Nitinol, che viene riscaldato a 420 gradi per 30 minuti, piegato e poi raffreddato a temperatura ambiente. A quel punto il Nitinol può assumere qualsiasi nuova forma e quindi essere spianato. Ma, se riscaldato fino a 70 gradi, torna alla piegatura iniziale.

Robert Wood, dell’Harvard Microrobotics Lab della Harvard University, e Daniela Rus ed Erik Demaine, del Massachusetts Institute of Technology (MIT), autori dell’articolo su PNAS, hanno anzitutto sviluppato un algoritmo per stabilire la sequenza delle piegature necessarie per arrivare alla forma tridimensionale finale. Poi hanno realizzato degli attuatori che, con un segnale elettronico, inducono la piegatura delle giunture in Nitinol previste dall’algoritmo. E zac! In 20 secondi ecco il foglio deformarsi, piegarsi, aggiustarsi come un vero origami fino ad assumere la forma finale desiderata. Quale forma? Finora Wood, Rus e Demaine si sono limitati ai classici: la barchetta e l’aeroplanino. Oltretutto in versioni assai semplificate. E non sono reversibili: per spianare di nuovo il foglio bisogna intervenire a mano, riaprendo le giunture. Anche perché al centro dei triangolini ci sono dei magneti, inseriti per mantenere rigida e solida la struttura finale.

Le prossime tappe della ricerca prevedono l’applicazione di una circuiteria specifica per ogni faccia, per eliminare il controllo remoto da computer. Così l’origami fa-da-sé sarà davvero indipendente. Poi si dovrà aumentare la velocità delle piegature e renderle reversibili. Inoltre bisognerà studiare algoritmi per passare da una forma all’altra. E da ultimo studiare l’effettiva resistenza delle forme tridimensionali ottenute. Perché quello è lo scopo: strutture autoassemblanti. Il limite alle applicazioni sta solo nella fantasia: antenne radio, pannelli solari per satelliti, vele solari, apparecchi che si muovono, nuotano, afferrano oggetti, recipienti capaci di modificare il proprio volume, perfino scaffali in grado di adattarsi alle stanze.

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Categoria: Novae | Tags: , , Commenti »


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