Sommario
L’innovazione nella robotica morbida compie un altro passo avanti con lo sviluppo di un piccolissimo robot flessibile, progettato per adattarsi perfettamente a una vasta gamma di scenari critici, dalla medicina alle operazioni di salvataggio. Il team guidato da Huanyu “Larry” Cheng, docente di ingegneria meccanica alla Penn State, ha realizzato un dispositivo capace di muoversi agevolmente, grazie a un design ingegnoso che integra l’elettronica senza compromettere la flessibilità del robot.
L’elettronica distribuita riduce la rigidità
Uno dei principali ostacoli affrontati è stato il bilanciamento tra funzionalità elettronica e capacità di movimento. Sebbene i circuiti integrati siano progettati per essere flessibili, la loro rigidità resta centinaia di volte superiore a quella del materiale morbido del robot. Per superare questa sfida, il team ha distribuito strategicamente l’elettronica lungo tutta la struttura, limitando l’interferenza con la mobilità del robot.
Controllo remoto tramite campi magnetici
Un’altra sfida superata riguarda le interferenze elettromagnetiche. L’uso di campi magnetici per controllare il movimento del robot, pur essendo efficace, può compromettere il corretto funzionamento dei sensori. Cheng e colleghi hanno quindi progettato un layout elettronico che minimizza le interazioni dannose tra segnali magnetici ed elettronici, garantendo il pieno funzionamento anche in presenza di campi elettromagnetici intensi.
Verso l’autonomia grazie ai sensori integrati
Una volta eliminate le interferenze, il robot può essere guidato a distanza con campi elettromagnetici o magneti manuali, richiedendo un’interazione umana minima. I sensori integrati gli permettono di reagire autonomamente agli stimoli ambientali, come ostacoli, calore o variazioni di pressione. Questo apre la strada a applicazioni in scenari di salvataggio, dove il robot può attraversare macerie per rilevare fonti di calore, oppure ambiti medici, dove può rilevare variazioni di pH o pressione per somministrare farmaci in modo preciso.
L’obiettivo: una pillola robotica
Il passo successivo sarà la miniaturizzazione della tecnologia per renderla adatta all’uso biomedicale. Suk-Won Hwang, coautore dello studio e docente alla Korea University, sta lavorando con il team per sviluppare un robot così piccolo da poter essere ingerito come una pillola. Questo robot potrà navigare attraverso il tratto gastrointestinale, rilevare patologie o rilasciare farmaci con estrema precisione, rappresentando un’alternativa meno invasiva a procedure diagnostiche come le biopsie.
Diagnostica in tempo reale e trattamento mirato
I ricercatori prevedono che queste tecnologie potranno misurare livelli di pH, individuare anomalie e somministrare terapie localizzate, migliorando significativamente la prognosi dei pazienti e riducendo la necessità di interventi chirurgici invasivi. Le possibilità future includono anche l’iniezione del robot nei vasi sanguigni per curare malattie cardiovascolari o rilasciare farmaci direttamente nelle aree colpite, rivoluzionando le terapie vascolari.
Un progetto internazionale e multidisciplinare
Oltre a Cheng e Hwang, lo studio ha coinvolto ricercatori della Penn State University, della Korea University e del Semiconductor R&D Center di Samsung Electronics. Il lavoro è stato finanziato dalla National Research Foundation of South Korea e dal Korea Institute of Science and Technology, a conferma della rilevanza globale di questo progetto.
Invito alla partecipazione pubblica
Il robot non ha ancora un nome ufficiale, e Cheng ha dichiarato di essere aperto a suggerimenti. I lettori possono inviare le proprie proposte direttamente all’indirizzo email huanyu.cheng@psu.edu, contribuendo così a battezzare una delle tecnologie più promettenti della robotica medica.
