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SOFT ROBOTICS

Con la locuzione “Soft Robotics” s’intendono i robot di ultima generazione costruiti con materiali flessibili e morbidi (da cui “soft”), abbandonando l’ormai vecchia idea di rigidità e incapacità di flessione dei robot.

L’obiettivo primario della robotica soft è quello di sdoganare il concetto secondo il quale un robot è una struttura compatta e poco dinamica.

I robot soft vengono costruiti prendendo ispirazione dall’ambiente esterno, e in alcuni casi proprio con le risorse che provengono dall’ecosistema.

Gli obiettivi di un robot costruito con materiali soffici e flessibili sono diversi tra loro, ma tutti molto importanti.

Lo scopo che più facilmente si può immaginare è quello di ottimizzare il contatto tra essere umano e macchina, migliorando il comfort di tutti i professionisti o utenti che per diverse ragioni si trovano frequentemente a contatto con macchine intelligenti; tuttavia, ad accompagnare questo primo obiettivo da raggiungere ce n’è un altro, che riguarda la sfera operativa del robot.

Vantaggi ed applicazioni della soft robotics

Un robot flessibile e morbido è in grado di offrire performance superiori rispetto a quelle di uno strumento costruito con materiali “tradizionali”. Per fare un esempio, la possibilità per un robot di flettersi o di estendersi potrebbe migliorare la sua capacità di afferrare oggetti posti in alto oppure materiali fragili, poiché con la presenza di strutture elastiche si riduce la probabilità di esercitare una pressione tale da provocare la rottura dei materiali.

Tuttavia, le applicazioni della robotica “delicata” si spingono ben più in là. Ad esempio, negli ultimi tempi si sente parlare spesso di robot umanoidi che possano essere utilizzati in aziende, presidi ospedalieri o in casa per eseguire molteplici attività. Costruire un robot umanoide sfruttando i vantaggi derivanti dalla robotica soft può migliorare in maniera notevole il contatto dell’oggetto con l’uomo, regalando agli utenti o ai pazienti un’esperienza migliore e più soddisfacente.

La biorobotica

Nonostante tutto, senza ombra di dubbio l’applicazione più interessante e sulla quale si stanno investendo maggiori risorse è la biorobotica. Sebbene oggi esistano già strutture esterne compatibili con i sistemi biologici e in grado di compensare eventuali invalidità (assenza di arti o paralisi), la realizzazione di robot con materiali morbidi può effettivamente consentire al paziente di recuperare in maniera totale le facoltà motorie.

Con la Soft Robotics, infatti, è possibile costruire mani con dita flessibili e arti pieghevoli, molto simili – da un punto di vista funzionale – a quelli biologici.

Non è escluso, tuttavia, che con questi nuovi materiali possano essere realizzati in laboratorio organi sintetici, veri e propri impianti artificiali in grado di sostituire quelli danneggiati di un paziente.

Nel 2017 è nato, ad esempio, un progetto europeo denominato “Phototune” il cui obiettivo è quello di sfruttare i vantaggi della soft robotics per costruire un’iride artificiale, in grado di adattarsi perfettamente all’occhio umano e capace di rispondere agli stimoli luminosi provenienti dall’esterno, aprendosi o chiudendosi all’occorrenza.

Ancora, i soft robots potrebbero essere realizzati a immagine di sistemi biologici già noti per studiarne più da vicino le caratteristiche e per ipotizzare l’eventuale comportamento in ecosistemi differenti.

Anche in questo campo esistono già numerosi progetti.

Materiali per i soft robots

È importante una menzione anche ai materiali utilizzati per produrre questi robot. In merito all’argomento i ricercatori hanno esposto differenti idee, tra le quali la più semplice consiste nell’utilizzo del silicone.

Tuttavia, il silicone non è adatto a tutte le applicazioni descritte in precedenza, per cui la tendenza è quella di combinare l’energia tissutale con la biologia sintetica allo scopo di sviluppare materiali ad alta efficienza, flessibili e altamente compatibili con i tessuti biologici (per ovviare qualunque rischio legato a eventuali rigetti di strutture esterne o di organi sintetici).

Un’altra strada perseguibile consiste nella modifica delle sostanze attualmente disponibili per migliorarne biocompatibilità e performance meccaniche, oltre che nella progettazione e sintesi di materiali ex novo.