La robotica morbida sta facendo un passo enorme verso ambienti che fino a poco tempo fa sembravano off limits. Arrivare a far camminare, strisciare o manipolare oggetti a un robot flessibile sulla terraferma è già stato un traguardo notevole. Ma portare quella stessa tecnologia nella stratosfera o nello spazio profondo è tutta un’altra storia. Il problema, in sintesi molto pratica, è che i materiali “soft” su cui si basano questi robot tendono a comportarsi malissimo quando la temperatura crolla e la pressione atmosferica sparisce. Leggerezza e capacità di adattamento, che sono i loro punti di forza sulla Terra, diventano un tallone d’Achille non appena le condizioni si fanno davvero ostili.
Ed è proprio qui che entra in gioco il lavoro di un team di ricercatori che ha deciso di affrontare il problema di petto, sviluppando attuatori in grado di funzionare in un range termico impressionante: da 40 gradi sotto zero fino a 120 gradi sopra lo zero. Non parliamo di escursioni termiche banali. Parliamo di condizioni che si avvicinano parecchio a quelle che un dispositivo potrebbe incontrare fuori dall’atmosfera terrestre o in contesti industriali estremi.
L’elastomero di silicone potenziato con la reticolazione chimica
La chiave di tutto sta in un particolare elastomero di silicone, un materiale già noto per la sua flessibilità ma che, nella versione sviluppata dal team, guadagna proprietà meccaniche decisamente superiori grazie a un metodo di reticolazione chimica piuttosto ingegnoso. Il processo sfrutta la luce ultravioletta insieme a un catalizzatore a base di platino. Quello che succede a livello molecolare è la formazione di legami carbonio su carbonio molto più resistenti all’interno della struttura del materiale. E questo, tradotto in termini pratici, significa che l’elastomero non si “arrende” quando viene tirato, compresso o sollecitato elettricamente in condizioni dove altri materiali morbidi si deformerebbero in modo irreversibile o semplicemente smetterebbero di funzionare.
Il risultato finale è una struttura molecolare che riesce a mantenere sia l’elasticità sia la piena funzionalità anche sotto stress elettrico elevato e in condizioni di quasi vuoto. Questo è il punto cruciale per la robotica morbida applicata allo spazio: non basta che un materiale resista al freddo o al caldo, deve continuare a rispondere ai comandi, a contrarsi e a espandersi come previsto, anche quando intorno non c’è praticamente più aria.