I robot microscopici non appartengono più soltanto alla fantascienza, ma iniziano a prendere forma concreta nei laboratori di ricerca. Un team di studiosi della University of Pennsylvania ha presentato dispositivi programmabili di dimensioni estremamente ridotte. Strumenti capaci di operare in modo autonomo per lunghi periodi senza interventi esterni. Ogni unità è così piccola da risultare quasi invisibile a occhio nudo e misura appena qualche decimo di millimetri. Si collocano così su una scala che fino a pochi anni fa sembrava irraggiungibile per la robotica.
Nonostante le dimensioni ridottissime, questi robot microscopici riescono a muoversi in ambienti liquidi, percepire variazioni dell’ambiente circostante e reagire in modo coordinato. A queste scale l’acqua non si comporta come un fluido leggero, ma assume caratteristiche simili a quelle di una sostanza densa, rendendo inutilizzabili eliche o componenti meccaniche classiche. Per questo motivo i ricercatori hanno eliminato qualsiasi parte in movimento, aumentando resistenza e durata dei robot microscopici.
Lo spostamento avviene grazie alla generazione di campi elettrici che muovono gli ioni presenti nel liquido, creando una spinta sufficiente per avanzare. Tale soluzione consente ai robot di nuotare, orientarsi e adattarsi all’ambiente senza meccanismi complessi.
Robot microscopici tra luce, intelligenza e possibili applicazioni future
Un altro elemento fondamentale dei robot microscopici è il sistema di controllo, sviluppato in collaborazione con la University of Michigan. Proprio questo ha permesso di integrare microprocessori estremamente efficienti. Tali circuiti funzionano con una potenza di appena 75 nanowatt, un valore enormemente inferiore a quello di dispositivi indossabili comuni.
L’energia necessaria al funzionamento arriva quasi esclusivamente dalla luce, grazie a minuscole celle solari integrate sulla superficie dei robot microscopici. Queste non servono solo ad alimentare i circuiti, ma permettono anche di trasmettere istruzioni tramite impulsi luminosi. Ogni robot possiede un identificativo unico che consente di differenziare i comportamenti all’interno di un gruppo, rendendo possibile un coordinamento collettivo ma non uniforme.
I sensori termici integrati sono in grado di rilevare variazioni di temperatura inferiori a mezzo grado e di reagire dirigendosi verso aree più calde oppure segnalando il cambiamento con movimenti oscillatori. Un comportamento che ricorda dinamiche presenti in natura, come le danze di comunicazione osservate negli insetti sociali. Un altro dato che rende questi robot microscopici particolarmente interessanti è il costo di produzione, stimato intorno a un centesimo di dollaro per unità. Tutto ciò apre nuove possibilità di utilizzo su larga scala, dalla ricerca ambientale alla medicina. Le potenzialità sono enormi, ma non prive di domande etiche e di sicurezza.