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  • I robot morbidi utilizzano livelli di gradiente di umidità per generare segnali

    Le unità origami a riconfigurazione autonoma possono essere collegate per formare porte logiche booleane dinamiche. Per esempio, lo stato della riconfigurazione della porta di un ingresso (a destra) può modificare la forma dell'uscita (in basso). Attestazione:PNAS

    Un team di ricercatori dell'U.S. Air Force Research Laboratory, Base aeronautica di Wright-Patterson, ha sviluppato un tipo di robot morbido in grado di generare segnali senza utilizzare l'elettricità. Nel loro articolo pubblicato su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , i ricercatori descrivono il loro studio di oggetti origami e il loro possibile utilizzo come dispositivi di segnalazione e possibilmente come porte logiche.

    Origami è, Certo, l'arte di piegare la carta in oggetti interessanti. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno considerato l'antica forma d'arte come un possibile elemento costitutivo per un robot morbido. Invece di usare la carta, il team ha utilizzato fogli di polipropilene:può assorbire l'acqua dall'umidità atmosferica senza perdere la sua forma principale. Perde un po' della sua rigidità, però, se messo in un ambiente umido. I ricercatori hanno sfruttato questo fenomeno per utilizzare tali fogli come attuatori meccanici.

    Scoprirono che se piegavano le lenzuola in certi punti, il foglio si appiattirebbe se esposto a condizioni umide. Al contrario, i fogli si sarebbero rialzati ancora una volta esposti all'aria più secca. Questa capacità di spostarsi tra gli stati, i ricercatori hanno notato, ha permesso ai fogli di fungere da trigger per le azioni di altri tipi di dispositivi o macchine. Ha inoltre consentito la generazione di segnali utilizzando solo le condizioni ambientali, in base al comportamento del polipropilene su un gradiente di umidità. E nelle giuste condizioni, i fogli potrebbero esistere in due stati, piatto o verticale, suggerendo il loro uso come porte logiche.

    La riconfigurazione autonoma degli origami alimentata dall'ambiente porta alla locomozione strisciante. Attestazione:PNAS

    Nel testare le loro idee, i ricercatori hanno scoperto che quando si uniscono più fogli insieme, potrebbero condividere informazioni, eseguire la logica booleana e persino muoversi. Questo, essi sostengono, suggerisce il loro utilizzo in un'ampia varietà di applicazioni di soft-robot, alcuni dei quali potrebbero includere l'esecuzione di funzioni normalmente svolte da macchine a base digitale.

    La robotica morbida è un campo promettente a causa di alcuni dei benefici attesi. Tali robot sarebbero migliori, si ritiene, nel maneggiare oggetti delicati. Ci si aspetta che robot morbidi in grado di svolgere compiti automaticamente offrano servizi come la segnalazione di sistemi di condizionamento dell'aria o la manipolazione di oggetti basati su nient'altro che livelli di umidità.

    Locomozione strisciante di una bomba ad acqua sensibile all'ambiente. L'energia immagazzinata meccanicamente nella bomba ad acqua viene rilasciata durante lo snap-through provocando il salto in avanti della struttura. Credito: Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze (2018). DOI:10.1073/pnas.1805122115

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