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Un team di ricercatori della North Carolina State University ha fatto passi da gigante nel campo della robotica morbida, progettando un nuovo sistema di presa robotica ispirato all’arte giapponese del kirigami. Questa forma d'arte, simile all'origami, prevede la piegatura e il taglio della carta bidimensionale per creare strutture tridimensionali. Utilizzando questo concetto, i ricercatori hanno sviluppato una pinza in grado di... Ulteriori informazioni

Negli ultimi anni si sono sviluppate diverse pinze robotiche, comprese quelle che funzionano senza elettricità, si ispirano ai fiori o sono dotate di "dita" di legno. Tuttavia, le pinze ispirate al kirigami della NC State University sono annunciate come un passo avanti in questo campo. "È difficile creare un'unica pinza morbida in grado di gestire oggetti ultra morbidi, ultra sottili e pesanti, dato l'equilibrio richiesto tra forza, precisione e delicatezza", ha affermato Jie Yin, l'autore corrispondente dello studio. Tuttavia, il loro design ispirato al kirigami raggiunge brillantemente questo equilibrio.

Un parametro chiave nella valutazione della forza delle pinze robotiche è il rapporto carico utile/peso. Con un peso di soli 0,4 grammi, queste pinze ispirate al kirigami possono sollevare fino a 6,4 chilogrammi, un sorprendente rapporto carico utile/peso di circa 16.000. Questa impresa supera il precedente record di 6.400 con un margine significativo, segnando un significativo passo avanti nel campo: la forza assoluta, la precisione e la delicatezza di queste pinze puntano verso molte potenziali applicazioni.

Ciò che distingue queste pinze è la loro resistenza e delicatezza superiori, oltre al loro design versatile e alle opzioni di materiali. È possibile realizzare le pinze con materiali biodegradabili, come robuste foglie di piante. Secondo Yaoye Hong, l'autore principale dello studio, ciò potrebbe essere utile per le applicazioni in cui l'utilizzo delle pinze è solo per un periodo limitato, come quando si maneggiano alimenti o materiali biomedici. Il team ha inoltre dimostrato la capacità delle pinze di gestire i rifiuti sanitari taglienti in modo sicuro, sottolineandone il potenziale in ambito medico.

I ricercatori hanno testato le pinze integrandole con una mano protesica controllata dai muscoli, dimostrando il potenziale delle pinze di migliorare la funzionalità delle protesi. He (Helen) Huang, coautore dello studio, ha affermato: “La nuova pinza non può sostituire tutte le funzioni delle mani protesiche esistenti, ma potrebbe integrare quelle altre funzioni”.

Il team ritiene che le potenziali applicazioni di queste pinze vadano ben oltre le protesi. “Riteniamo che il design della pinza abbia potenziali applicazioni in campi che vanno dalle protesi robotiche e dalla lavorazione alimentare alla produzione farmaceutica ed elettronica”, ha aggiunto Yin. I ricercatori sono ansiosi di collaborare con partner del settore per trovare più applicazioni reali per questa tecnologia.

Lo sviluppo di queste pinze robotiche ispirate al kirigami rappresenta un significativo passo avanti nella robotica morbida. Bilanciando forza, precisione e delicatezza, queste pinze mostrano un'ampia gamma di potenziali applicazioni, dai campi medici alle industrie manifatturiere. Grazie alla possibilità di utilizzare materiali biodegradabili, l'impatto ambientale di questa tecnologia è ridotto al minimo. Man mano che si sviluppano le collaborazioni con le industrie, si prevede che verranno scoperti usi innovativi di queste pinze versatili.

L'immagine raffigura l'ispirazione per la pinza robotica, kirigami,una variante dell'origami, l'arte giapponese di piegare la carta