Gli scienziati sudcoreani hanno creato microrobot capaci di lavorare in team per sollevare oggetti pesanti
I microrobot simili alle formiche si dimostrano promettenti nel settore medico, in quanto svolgono compiti in team, dal sollevamento di oggetti pesanti alla pulizia delle arterie.
Il lavoro di squadra fa davvero funzionare il sogno: basta guardare le formiche. Possono sollevare oggetti molto più pesanti di loro o costruire ponti con i loro corpi per superare gli spazi vuoti. È un sistema piuttosto intelligente, quindi non dovrebbe sorprendere che gli scienziati ne abbiano preso spunto.
In Corea del Sud, i ricercatori hanno sviluppato piccoli robot magnetici che lavorano insieme come le formiche, portando a termine compiti che un singolo robot non sarebbe in grado di gestire. Questi microrobot sono in grado di fare di tutto, dal sollevare oggetti pesanti al superare ostacoli difficili.
Guidato da Jeong Jae Wie, uno scienziato dell'Università di Hanyang, il team ha scoperto che utilizzando un campo magnetico rotante, i robot possono raggrupparsi e affrontare sfide specifiche.
"L'elevata adattabilità degli sciami di microrobot all'ambiente circostante e l'elevato livello di autonomia nel controllo dello sciame sono stati sorprendenti", ha affermato Wie.
Trasporto, arrampicata e sgombero
I microrobot a forma di cubo, alti appena 600 micrometri, sono costituiti da corpi in resina epossidica con particelle magnetiche che consentono loro di rispondere ai campi magnetici esterni.
Ad esempio, sciami configurati con un elevato rapporto di aspetto sono stati in grado di superare ostacoli cinque volte più alti di un singolo robot e persino di lanciarsi oltre le barriere.
Sull'acqua, sciami con elevata densità di imballaggio hanno formato zattere in grado di galleggiare e trasportare una pillola 2.000 volte più pesante di un singolo robot. Nel frattempo, sulla terraferma, un gruppo ha trasportato un carico 350 volte il proprio peso.
Una delle dimostrazioni più impressionanti ha coinvolto sciami che navigavano attraverso strutture strette, simili a tubi, imitando i vasi sanguigni bloccati. Qui, i microrobot hanno rimosso con successo le ostruzioni, suggerendo un potenziale futuro nelle procedure mediche minimamente invasive.
"La precedente ricerca sulla robotica a sciame si è concentrata sui robot sferici, che si uniscono tramite contatto punto a punto", ha spiegato Wie.
Al contrario, i robot a forma di cubo in questo studio traggono vantaggio da superfici più grandi, consentendo attrazioni magnetiche più forti per un lavoro di squadra migliorato.
Potenziale futuro
I ricercatori hanno utilizzato un metodo di produzione di massa conveniente per garantire uniformità nella geometria dei robot e nei profili di magnetizzazione. Tuttavia, Wie riconosce che gli sciami richiedono ancora un controllo magnetico esterno per funzionare.
"Gli sciami di microrobot magnetici richiedono un controllo magnetico esterno e non sono in grado di navigare autonomamente in spazi complessi o ristretti come le arterie reali", ha affermato.
La ricerca futura si concentrerà sul miglioramento dell'autonomia degli sciami, incluso il controllo del feedback in tempo reale dei loro movimenti e traiettorie. Se avranno successo, si pensa che questi robot potrebbero rivoluzionare gli interventi chirurgici minimamente invasivi, la somministrazione di farmaci e persino le attività industriali in ambienti difficili.
Riferimenti della notizia:
Magnetic swarm intelligence of mass-produced, programmable microrobot assemblies for versatile task execution, published in Device, December 2024.