I ricercatori studiano i cyborg degli insetti per migliorare il controllo dei robot bioibridi

I cyborg insetti, una fusione di insetti viventi e stimoli elettronici per controllarne i movimenti, non sono più roba da fantascienza.

Secondo un recente studio pubblicato sulla rivista eLife, gli insetti cyborg potrebbero avere un potenziale per lo sviluppo di dispositivi piccoli, altamente mobili ed efficienti.

Tuttavia, a causa delle variazioni nel sistema nervoso e muscolare dei diversi insetti, ci sono sfide significative nel far avanzare questa tecnologia, che è ancora nelle sue fasi iniziali.

Relazione tra stimolazione elettrica e coppia

Condotta da un team guidato da Dai Owaki, professore associato presso il Dipartimento di Robotica della Graduate School of Engineering dell'Università di Tohoku, la nuova ricerca esplora la relazione tra stimolazione elettrica e coppia (la forza di torsione che muove la gamba) nella gamba degli insetti stecco. muscoli.

Lo studio si è concentrato su tre muscoli delle gambe essenziali per il movimento degli insetti: uno per la propulsione, uno per la rigidità articolare e uno per la transizione tra la posizione eretta e l'oscillazione della gamba. I ricercatori hanno condotto esperimenti in cui hanno stimolato elettricamente il muscolo di una singola gamba mantenendo immobilizzato il corpo dell'insetto stecco, producendo movimenti simili a quelli della camminata.

"Sulla base delle nostre misurazioni, abbiamo potuto generare un modello che prevedesse la coppia creata quando diversi modelli di stimolazione elettrica venivano applicati ai muscoli delle gambe", ha spiegato Owaki.

"Abbiamo anche identificato una relazione quasi lineare tra la durata della stimolazione elettrica e la coppia generata, il che significa che potremmo prevedere quanta forza di torsione genereremmo semplicemente osservando la lunghezza dell'impulso elettrico applicato."

Potenziali applicazioni e ricerca futura

Queste intuizioni consentiranno agli scienziati di migliorare il controllo motorio dei robot bioibridi, migliorandone la precisione di movimento. Tuttavia, il gruppo di ricerca riconosce la necessità di ulteriori ricerche, delineando alcuni dei passaggi che devono essere affrontati.

"In primo luogo, i test sui modelli devono essere implementati negli insetti che camminano liberamente e gli stimoli elettrici devono essere perfezionati per imitare più da vicino i segnali neuromuscolari naturali", aggiunge Owaki.

Sebbene le sfide permangano, questo studio rappresenta un significativo passo avanti nella comprensione delle dinamiche degli insetti cyborg e promette lo sviluppo di dispositivi adattabili e altamente mobili con diverse applicazioni.