Il panorama scientifico si arricchisce di una scoperta senza precedenti grazie al lavoro di un team di ricercatori sudcoreani, i quali hanno sviluppato il primo materiale multifunzionale programmabile al mondo, tratto d’ispirazione da una delle creature più sorprendenti e versatili della natura: il polpo.
Metamateriali e le frontiere delle possibilità tecnologiche
Questa nuova frontiera dei metamateriali va oltre i limiti imposti dai materiali tradizionali, aprendo porte a un vasto spettro di possibilità, soprattutto nei settori che richiedono una rapida adattabilità, come la robotica. Le macchine morbide, sebbene abbiano portato notevoli progressi, hanno spesso incontrato ostacoli nella loro capacità di adattarsi prontamente ai mutamenti dell’ambiente circostante, principalmente a causa delle limitazioni nella regolazione in tempo reale delle loro proprietà e funzionalità.
La barriera sembra ora superata grazie a questo materiale programmabile digitalmente, che spicca per le sue notevoli prestazioni meccaniche. La capacità di cambiare forma e memoria, rispondere a stress e deformazioni, e modificare il rapporto di Poisson in risposta a carichi di compressione lo rendono un elemento rivoluzionario.
Tra le sue molteplici applicazioni, il materiale dimostra la capacità di assorbire e trasmettere energia in modo regolabile e riutilizzabile, aprendo la strada allo sviluppo di robot morbidi completamente adattivi e macchine interattive intelligenti. Il Professor Jiyun Kim e il suo team all’Università di Scienza e Tecnologia di Ulsan hanno adottato un approccio innovativo, utilizzando pattern di rigidità grafici per consentire una ricca riconfigurabilità della forma del materiale.
Il segreto dietro la flessibilità del materiale innovativo
Questo approccio consente di alternare tra stati di rigidità “binari digitali” (morbidi o rigidi) delle unità costituenti il materiale all’interno di una struttura con vuoti ellittici. Jun Kyu Choe, il primo autore dello studio, sottolinea che il materiale può implementare le caratteristiche desiderate in pochi minuti senza richiedere hardware aggiuntivo, aprendo nuove possibilità per materiali avanzati adattivi e il futuro sviluppo di robot adattivi.
Il materiale ha dimostrato il suo potenziale attraverso esempi concreti, come il “materiale adattivo per l’assorbimento di shock“, che ha regolato le proprie proprietà in risposta a impatti improvvisi, riducendo il rischio di danni o lesioni. Successivamente, ha subito una trasformazione diventando un “materiale per la trasmissione della forza“, capace di erogare forza nei luoghi e nei momenti desiderati, evidenziando il controllo preciso dei percorsi di trasmissione della forza mediante comandi digitali specifici.
Questa innovazione apre un nuovo capitolo nelle possibilità della robotica e dei materiali avanzati, evidenziando il potenziale per sviluppi rivoluzionari in settori cruciali della tecnologia e della scienza. La capacità di programmazione e adattamento in tempo reale di questo metamateriale introduce prospettive entusiasmanti, gettando le basi per un futuro in cui la tecnologia può adattarsi rapidamente e in modo intelligente alle mutevoli esigenze del mondo circostante.