Gli scienziati dell'Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) hanno utilizzato la stampa 3D per sviluppare un nuovo tipo di muscolo artificiale in grado di imitare meglio i movimenti della mano umana e sollevare 1,{2}} volte più peso. Questa svolta apre le porte alla prossima generazione di robotica, avvicinandoci di un passo alla realizzazione di una vera protesi Luke Skywalker.
Gli scienziati hanno cercato a lungo un modo per simulare i movimenti della mano umana, ma devono ancora creare un attuatore in grado di muoversi con la stessa grazia e complessità. La maggior parte delle repliche sono troppo dure o non abbastanza resistenti per un uso pratico. Tuttavia, il Dr. Corrado De Pascali ei suoi colleghi di IIT hanno recentemente sviluppato un nuovo tipo di attuatore artificiale utilizzando un singolo componente monolitico stampato in 3D. Il risultato è più flessibile e più forte rispetto alla precedente generazione di muscoli artificiali e può muoversi come un essere umano.
Il loro nuovo muscolo artificiale, che chiamano Retraction and Elongation Actuator (GRACE) basato su GeometRy, è in grado di allungarsi e contrarsi come un essere umano. Gli attuatori sono stati progettati utilizzando modelli matematici e stampati in 3D utilizzando resine fotopolimeriche flessibili. Il loro più grande adattamento ai modelli precedenti era l'aggiunta di pieghe ai muscoli, consentendo loro di arricciarsi e dispiegarsi, fornendo maggiore forza e flessibilità rispetto ad altri muscoli artificiali. Un singolo 8-attuatore grammo può sollevare 8 kg.
Gli attuatori azionati da GRACE nelle mani robotiche imitano il movimento umano
Da allora il team ha ulteriormente esplorato la funzione del muscolo artificiale e ha combinato 18 attuatori di diverse dimensioni in una mano robotica. Sorprendentemente, il dispositivo è in grado di torcere il palmo, ruotare il polso e flettere le dita applicando forza da diverse parti dell'avversario.
Tuttavia, hanno osservato gli scienziati, "è ancora difficile riprodurre la 'funzionalità ed eleganza' offerte dalla complessa disposizione dei muscoli nel corpo umano". Tuttavia, gli attuatori rappresentano ancora un notevole miglioramento rispetto alle tecniche precedenti.
Sono necessarie ulteriori ricerche prima che questi muscoli artificiali vedano una solida implementazione, ma un'area di ricerca di particolare interesse è la formulazione della resina. C'è un grande potenziale per questi tipi di dispositivi e se le resine possono migliorare la forza e la flessibilità, la gamma di applicazioni per questi muscoli artificiali potrebbe essere ulteriormente ampliata.
Questi nuovi muscoli stampati in 3D andranno senza dubbio di pari passo con altri miglioramenti che abbiamo visto di recente nei progressi della protesica e della robotica. Sebbene non sia perfetto, siamo entusiasti di vedere dove andrà la tecnologia da qui. Un giorno, la tecnologia potrebbe anche essere utilizzata per realizzare la tua protesi personale Luke Skywalker stampata in 3D quando inevitabilmente ci rompiamo le mani mentre giochiamo con le spade laser.