Robot sviluppati che continuano a volare con un'ala danneggiata

I ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno sviluppato muscoli artificiali elastici,

resistente ai microdanni.Piccoli insetti robotici dotati di tali muscoli superano con successo danni minori, come minuscoli fori, e possono essere riparati utilizzando i laser.

Piccoli robot rettangolari progettatiingegneri, muoviti con l'aiuto delle ali. Sono azionati da attuatori dielettrici in elastomero, che sono morbidi muscoli artificiali. Sono costituiti da strati di elastomero inseriti tra due elettrodi sottili come rasoi e poi arrotolati in un tubo morbido. Quando viene applicata la tensione, gli elettrodi comprimono l'elastomero e, di conseguenza, il robot sbatte l'ala.

Difetti microscopici possono causare scintille,che brucerà l'elastomero e causerà il guasto del dispositivo. Per evitare un tale problema, gli ingegneri usano "l'autopulizia". L'impatto dell'alta tensione sull'area danneggiata dell'elastomero dielettrico porta alla disconnessione della sezione dell'elettrodo situata vicino al difetto. Di conseguenza, l'area problematica viene separata dal resto dell'elettrodo e il muscolo artificiale continua a funzionare.

Ripristinare la capacità di volare dopo essere stato danneggiato. Video: Suhan Kim et al., Robotica scientifica

Per migliorare l'efficienza di questo processo,gli ingegneri hanno ottimizzato la concentrazione di nanotubi di carbonio che compongono gli elettrodi. Meno nanotubi di carbonio migliorano l'autopulizia poiché raggiunge temperature più elevate e brucia più facilmente. Ma questo riduce anche la densità di potenza dell'azionamento. I ricercatori hanno stabilito che il giusto equilibrio facilita l'autopulizia e preserva la mobilità del dispositivo.

Inoltre, i ricercatori hanno dimostrato che è grandei difetti possono essere eliminati con un laser. Il laser taglia con precisione più danni lungo i contorni esterni. Gli ingegneri possono quindi utilizzare l'autopulizia per bruciare l'elettrodo leggermente danneggiato, isolando l'area problematica e ripristinando le caratteristiche di volo dell'ala.

Volo di un robot con un'ala danneggiata. Immagine: MIT

In una serie di esperimenti, gli ingegneri lo hanno dimostrato conUsando questa tecnologia, puoi ripristinare la capacità di volare dopo vari infortuni. Il robot, che aveva il 20% di un'ala tagliata e 10 forature nell'altra, ha continuato a volare con successo dopo l'autopulizia. La nuova tecnologia aumenterà la "resistenza" dei robot in condizioni reali. Sciami di tali dispositivi possono essere utilizzati, ad esempio, per ispezionare un edificio che crolla durante un incendio.

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In copertina: un robot con un'ala danneggiata. Immagine: MIT