Ad Harvard hanno deciso di complicarsi la vita nel modo migliore possibile, inventandosi una tecnica di stampa 3D che sembra uscita più da un laboratorio di fantascienza che da un dipartimento universitario. Si chiama rotational multimaterial 3D printing e, al netto del nome poco amichevole, l’idea alla base è sorprendentemente intuitiva: stampare robot che hanno già i muscoli dentro, pronti a muoversi, senza doverli assemblare pezzo per pezzo come un mobile dell’Ikea.
Stampa 3D multimateriale rivoluziona i robot pronti all’uso
Il punto di svolta è proprio lì, nell’eliminazione dell’assemblaggio manuale. Finora la robotica “morbida” era affascinante ma scomoda, perché richiedeva tempo, precisione e tanta pazienza. Ogni piccolo attuatore pneumatico doveva essere costruito, inserito, collegato. Con questa nuova tecnica, invece, tutto nasce insieme. L’ugello della stampante ruota e deposita materiali diversi nei punti giusti, creando strutture che al loro interno nascondono canali d’aria già pronti a fare il loro lavoro. Quando l’aria viene pompata dentro, quei canali si comportano come muscoli sintetici e il robot prende vita.
Il risultato sono oggetti che non si limitano a muoversi in modo rigido e prevedibile, ma che si piegano, si torcono, si contraggono e afferrano. Un movimento più vicino a quello di un organismo vivente che a quello di una macchina tradizionale. Ed è qui che la faccenda smette di essere solo una curiosità da laboratorio. Con percorsi d’aria programmati in fase di stampa, si possono progettare attuatori complessi in pochissimo tempo. Dove prima servivano giorni di lavoro e continui aggiustamenti, ora bastano poche ore per passare dal progetto all’oggetto funzionante.
I ricercatori hanno mostrato due esempi che chiariscono subito il potenziale della tecnologia. Un attuatore a spirale che, una volta gonfiato, si apre lentamente come un fiore, e una pinza morbida con dita articolate che si chiudono attorno a un oggetto con una delicatezza quasi innaturale per un robot. Non c’è nulla di metallico o scattoso in questi movimenti, ed è proprio questo il bello.
Da laboratorio a realtà: robot morbidi con muscoli stampati
Tutto ruota attorno all’aria, che diventa una sorta di energia vitale per queste strutture. Durante la stampa vengono creati dei canali vuoti, inizialmente riempiti con un materiale temporaneo, che poi viene rimosso. Quel riempitivo è un polimero gelatinoso chiamato poloxamer, una sostanza che fa sorridere sapere essere usata anche in prodotti per la cura dei capelli. Una volta lavato via, restano le cavità pronte a gonfiarsi. Il guscio esterno, invece, è realizzato in poliuretano resistente, abbastanza robusto da mantenere la forma ma sufficientemente flessibile da deformarsi quando serve.
Le applicazioni possibili sono tante e vanno ben oltre la dimostrazione tecnica. Strumenti chirurgici che si adattano ai tessuti invece di forzarli, dispositivi indossabili che seguono i movimenti del corpo umano senza opporre resistenza, robot industriali capaci di maneggiare componenti fragilissimi senza romperli. È una di quelle tecnologie che, una volta viste, fanno sorgere una domanda semplice e un po’ inquietante: perché non l’abbiamo fatto prima? Se questa stampa 3D “con i muscoli inclusi” manterrà le promesse, la robotica potrebbe diventare meno rigida, meno rumorosa e, paradossalmente, molto più umana.