Nuovo robot ispirato alle mante oceaniche: ecco i dettagli

Il settore della robotica soffice sta attraversando una fase di trasformazione in cui la ricerca non punta soltanto a riprodurre movimenti naturali, ma a garantire ai robot una reale autonomia operativa. In tale scenario si inserisce un dispositivo acquatico ispirato alle mante, sviluppato dai ricercatori della National University of Singapore. Quest’ultimo propone un approccio inedito all’integrazione simultanea di attuazione magnetica ed energia flessibile. L’obiettivo è superare l’ostacolo che da anni limita l’evoluzione dei sistemi deformabili. Ovvero la difficoltà di alimentare strutture delicate senza introdurre rigidità o connessioni esterne. Il centro del progetto risiede nel modo in cui le batterie vengono incorporate nel corpo del robot. La scelta è ricaduta su accumulatori allo zinco-biossido di manganese, inclusi in silicone e organizzati in colonne interne. Tale disposizione verticale non nasce da un esercizio estetico, ma da una precisa esigenza ingegneristica: liberare le superfici laterali da componenti rigidi e mantenere la continuità elastica dell’involucro. Le soluzioni più comuni nel settore, infatti, prevedono moduli posti orizzontalmente, che limitano le deformazioni e compromettono la fluidità dei movimenti.

Cosa cambia con il nuovo robot che si ispira alle mante?

L’elemento più sorprendente dello studio riguarda il rapporto tra i campi magnetici utilizzati per animare le pinne e il comportamento delle batterie. Gli attuatori che generano la spinta nelle pinne producono, infatti, un campo magnetico costante, e i ricercatori hanno osservato come influenzi direttamente la stabilità dei cicli di carica e scarica. L’effetto principale è la riduzione delle dendriti, strutture elettrochimiche potenzialmente pericolose perché capaci di innescare cortocircuiti e accelerare il degrado dei materiali attivi.

La presenza del campo magnetico ha portato a un risultato rilevante. Dopo 200 cicli, gli accumulatori presenti nel robot conservano oltre il 57% della capacità iniziale. Ovvero quasi il doppio rispetto ai campioni non sottoposti allo stesso ambiente magnetico. Tale miglioramento permette alla piattaforma di operare più a lungo e con maggiore affidabilità.

Il robot presenta anche una serie di funzionalità integrate che lo avvicinano al comportamento di un organismo marino. Le pinne, basate su elastomeri magnetici, rispondono ai campi applicati dall’esterno con movimenti progressivi e controllati. Il circuito interno, altrettanto flessibile, consente la comunicazione wireless con un modello digitale che replica e supervisiona le operazioni. I sensori incorporati monitorano ostacoli, temperatura dell’acqua e cambiamenti di assetto. Mentre gli algoritmi di controllo compensano eventuali deviazioni indotte dalle correnti.