Un team di ricercatori della Corea del Sud ha sviluppato un muscolo artificiale in grado di sollevare 4.000 volte il proprio peso, segnando un progresso significativo nella robotica e nella tecnologia dei materiali morbidi. L’innovazione, dettagliata in uno studio pubblicato il 7 settembre sulla rivista Advanced Functional Materials, potrebbe aprire la strada a robot umanoidi più versatili, dispositivi indossabili e interfacce uomo-macchina intuitive.
La svolta risiede nella capacità unica del muscolo di essere flessibile e forte, qualità che sono state a lungo difficili da combinare nei sistemi artificiali. I precedenti muscoli artificiali spesso dovevano affrontare un compromesso: erano altamente elastici ma deboli, oppure forti ma rigidi. Questo nuovo materiale composito supera questa limitazione integrando due distinti meccanismi di reticolazione e microparticelle magnetiche, consentendo un controllo preciso sulla sua rigidità e movimento.
Il muscolo artificiale, che pesa solo 1,13 grammi, può sostenere fino a 5 chilogrammi, circa 4.400 volte il proprio peso. Raggiunge inoltre uno sforzo dell’86,4%, più del doppio di quello del muscolo umano, e una densità di lavoro di 1.150 kilojoule per metro cubo, 30 volte superiore a quella dei tessuti umani. Queste capacità sono state misurate utilizzando una prova di trazione uniassiale, che valuta come i materiali rispondono alle forze di trazione.
La doppia architettura di reticolazione, che combina legami chimici covalenti con interazioni fisiche reversibili, migliora la durabilità, mentre le microparticelle magnetiche sulla superficie possono essere controllate tramite un liquido incolore, consentendo regolazioni dinamiche della rigidità. Questo design consente al muscolo di imitare il movimento simile a quello umano mantenendo forza e adattabilità superiori.
“Questa ricerca supera il limite fondamentale per cui i muscoli artificiali tradizionali sono altamente elastici ma deboli o forti ma rigidi”, ha spiegato il ricercatore capo Hoon Eui Jeong, professore di ingegneria meccanica presso l’Istituto nazionale di scienza e tecnologia di Ulsan. “Il nostro materiale composito può fare entrambe le cose, aprendo la porta a robot morbidi e dispositivi indossabili più versatili”.
Le implicazioni di questa svolta vanno oltre la robotica. Consentendo interazioni uomo-macchina più intuitive e una tecnologia indossabile adattabile, il muscolo artificiale potrebbe trasformare settori che vanno dalla sanità alla produzione, avvicinandoci a un’integrazione perfetta tra uomo e macchina.
Questa svolta rappresenta un importante passo avanti nella tecnologia dei muscoli artificiali, affrontando una sfida di lunga data nel campo della robotica. Combinando forza e flessibilità in un unico materiale, i ricercatori hanno creato uno strumento versatile con applicazioni che vanno ben oltre il sollevamento pesi
