Le unità di aspirazione a vuoto appositamente progettate consentono agli esseri umani di arrampicarsi sui muri. Gli scienziati hanno sviluppato un'unità di aspirazione che può essere utilizzata su superfici ruvide, non importa quanto sia strutturato, e che ha applicazioni nello sviluppo di robot rampicanti e bracci robotici con capacità di presa.

I metodi tradizionali di aspirazione a vuoto e i precedenti dispositivi di aspirazione a vuoto non possono mantenere l'aspirazione su superfici ruvide a causa di perdite di vuoto, che porta alla mancata aspirazione.

I ricercatori Xin Li e Kaige Shi hanno sviluppato un metodo a differenza di pressione zero (ZPD) per migliorare lo sviluppo di unità di aspirazione a vuoto. Il loro metodo ha superato i limiti delle perdite utilizzando un anello d'acqua rotante ad alta velocità tra la superficie e la ventosa per mantenere il vuoto. Discutono del loro lavoro in questa settimana Fisica dei fluidi .

"Ci sono molte applicazioni del nostro design, ma pensiamo che il robot arrampicatore sarà il più utile, " ha detto Li. "Rispetto ad altri robot arrampicatori di pareti, il robot con la nostra unità di aspirazione basata su ZPD ottiene un sorprendente miglioramento delle prestazioni."

La forza centrifuga dell'acqua rotante elimina la differenza di pressione al confine della zona del vuoto per prevenire perdite di vuoto. Può mantenere una pressione del vuoto elevata all'interno della ventosa.

La loro unità di aspirazione ZPD è efficiente dal punto di vista energetico e più piccola e leggera delle tradizionali unità di aspirazione. I ricercatori hanno testato la loro unità con tre diverse dimensioni e applicazioni di aspirazione:su un braccio robotico per afferrare e maneggiare oggetti, su un robot da parete esapode e come dispositivo per arrampicarsi su una parete simile a Spider-Man.

"Il prossimo passo in questa ricerca è ridurre il consumo di acqua. Se il consumo di acqua può essere ridotto, l'aspiratore funzionerà a lungo con poca acqua in modo che il robot arrampicatore possa trasportare la propria acqua invece di essere collegato a una rete elettrica, " disse Li.