Ci sono voluti poco più di 10 anni, ma la vera scienza ha finalmente raggiunto la fantascienza dell'esoscheletro trasformabile di Iron Man.

In un articolo pubblicato oggi in Robotica scientifica , gli ingegneri della Brigham Young University descrivono nel dettaglio una nuova tecnologia che consente loro di costruire meccanismi complessi all'esterno di una struttura senza occupare spazio effettivo sotto la superficie.

Questa nuova classe di meccanismi, chiamati "meccanismi sviluppabili, " prendono il nome dalle superfici sviluppabili, o materiali che possono assumere forme 3D da conformazioni piatte senza strappi o stiramenti, come un foglio di carta o di metallo. Risiedono in una superficie curva (come, dire, le braccia della tuta di Iron Man) e può trasformarsi o trasformarsi quando viene schierato per svolgere funzioni uniche. Quando non in uso, possono ripiegarsi senza soluzione di continuità nella superficie della struttura.

"Queste nuove scoperte consentono di costruire macchine complesse che si integrano con superfici per essere molto compatte, ma può distribuire e svolgere compiti complessi, " ha detto il ricercatore Larry Howell, professore di ingegneria meccanica alla BYU. "Apre un mondo completamente nuovo di potenziali dispositivi che hanno più funzioni, ma sono ancora molto compatti."

Realizzare meccanismi ipercompatti è qualcosa di sempre più importante in quanto produttori di tutto il settore medico, le industrie spaziali e militari lavorano costantemente per ottenere funzionalità più complesse in meno spazio. Le potenziali applicazioni dei meccanismi sviluppabili includono:

• Medicale:strumenti chirurgici che possono sia tagliare materiali che distribuire luci contemporaneamente durante la chirurgia minimamente invasiva
• Veicoli e aeroplani:componenti di stoccaggio che potrebbero dispiegarsi dalla superficie interna della fusoliera ed essere completamente fuori mano quando non in uso
• Militare:droni quadrirotore con apertura alare regolabile per adattarsi a spazi ristretti
• Spazio:ruote che potrebbero dispiegare artigli per il rock crawling, che potrebbe essere particolarmente utile per un rover interplanetario.

Questa nuova classe di strutture meccaniche si è evoluta dal lavoro di Howell e del collega Spencer Magleby sull'ingegneria basata sugli origami, realizzato in collaborazione con l'artista di origami Robert Lang. Dai pannelli solari per la NASA alle barriere antiproiettile per gli agenti di polizia, il loro lavoro ha generato una copertura nazionale e internazionale. Mentre il gruppo di ricercatori si spostava sui principi degli origami curvi, la matematica ha rivelato un nuovo modo di fare macchine più complesse.

"Origami è stato un trampolino di lancio per questo, " ha detto Magleby. "L'arte di Origami ci ha ispirato a fare cose che non sembrano nemmeno Origami, eppure è il fulcro di gran parte di questa nuova ingegneria".

La nuova linea di ricerca è sponsorizzata dalla National Science Foundation e comprende ricercatori della BYU, l'Università dell'Indiana meridionale e Lang Origami.

"È bello realizzare cose che in passato sono state solo fantascienza, " Ha detto Howell. "Queste sono scoperte che ci permetteranno di fare cose che nessuno è mai stato in grado di fare prima. E speriamo che altri ingegneri, mentre costruiscono su queste scoperte, li applicherà in modi che contribuiranno a rendere il mondo un posto migliore.