La produzione additiva è stata utilizzata in varie occasioni per creare robot, principalmente per la libertà di progettazione che offre. Tuttavia, nella maggior parte dei casi, i robot vengono stampati in diversi processi prima di essere assemblati una volta che tutte le parti sono state progettate. Tuttavia, l’assemblaggio potrebbe presto smettere di essere una necessità. Un team di ricercatori dell’Università della California (UCLA) ha sviluppato un nuovo metodo di stampa 3D che consente di creare robot in una volta sola. Per raggiungere questo risultato, gli scienziati sono ricorsi ai metamateriali, cioè materiali che hanno proprietà elettromagnetiche che non si trovano in un ambiente naturale.
Capaci di strisciare, saltare e percepire gli elementi che li circondano, i robot UCLA sono in grado di evolversi nell’ambiente che li circonda. Xiaoyu Zheng, ricercatore principale del progetto, commenta l’importanza di questa innovazione: “Riteniamo che questa metodologia per la progettazione e la stampa di materiali robotici intelligenti contribuirà alla realizzazione di una classe di materiali autonomi che potrebbero sostituire l’attuale complesso processo di assemblaggio per la produzione di robot. Con movimenti complessi, modalità di rilevamento multiple e capacità decisionali, assomiglia a un sistema biologico con nervi, ossa e tendini che lavorano insieme per eseguire movimenti controllati”.
Materiali piezoelettrici stampati in 3D. (Crediti: UCLA)
Il motivo principale per cui i ricercatori sono stati in grado di realizzare questa applicazione è stata la natura piezoelettrica dei metamateriali. Realizzati sotto forma di rete, questi materiali possono cambiare geometria e muoversi quando stimolati da un campo elettrico, trasformando così l’energia elettrica in energia cinetica. Gli scienziati dell’UCLA affermano di aver sviluppato con successo tre “meta-robot” utilizzando la stampa 3D. Uno riesce a evitare determinati ostacoli, il secondo a camminare e saltare e il terzo è in grado di sfuggire al contatto e agli impatti.
Nel tempo, il team che sta lavorando al progetto prevede di applicare questa innovazione al settore medico. I ricercatori vorrebbero riuscire a stampare piccoli robot da metamateriali in grado di somministrare farmaci in aree specifiche del corpo. Inoltre, questi metarobot potrebbero essere utilizzati anche per sondare zone pericolose o inaccessibili al fine di identificare determinati ambienti.
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