Il robot ragno dell’Italiano Tommaso Ranzani che cambia la microchirurgia

Sono robot ragno morbidi, colorati, li ha inventati l’italiano Tommaso Ranzani e potrebbero entrare nel corpo umano per curare l’uomo con la microchirurgia e nuove forme di endoscopia. Sì potremmo avere dei ragni robot che si fanno strada nel nostro corpo, ma per guarirci.

Il robot ragno morbido

Un team di scienziati dell’Università di Boston e di Harvard ha sviluppato un robot morbido, inspirato ai ragni, che può entrare nel corpo umano. A guidare il team c’è anche l’italiano Matteo Ranzani, ora in forza all’Università di Boston, che si è specializzato alla Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, come Barbara Mazzolai

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Il robot ragno che si ispira al ragno pavone

Meno di mezzo centimetro di lunghezza, eleganti e quasi sfarzosi, i ragni pavone maschi sono dei gioielli del mondo degli aracnidi. A meno che non si viva in alcune parti dell’Australia e si trascorra molto tempo in primavera a cercare piccoli ragni, probabilmente li hai già visti solo in qualche GIF animata, in cui le loro danze di corteggiamento hanno catturato l’attenzione di un pubblico web sempre affamato di animali bizzarri. Ora, il piccolo ragno ha fornito l’ispirazione ai ricercatori di robotica dell’Università di Harvard e Boston. Il loro nuovo robot ragno pavone è lungo meno di un 2 centimetri e mezzo, e ha alcune proprietà sorprendenti.

“L’idea di progettare e realizzare un robot morbido ispirato al ragno pavone deriva dal fatto che questo piccolo aracnide rappresenta un gran numero di sfide irrisolte nella robotica morbida”, afferma il ricercatore Tommaso Ranzani. Ranzani è ora all’Università di Boston, anche se ha lavorato in passato ad Harvard. Il ragno è piccolo e può muoversi in ambienti molto ristretti. Dispone anche di “un gran numero di movimenti indipendenti”, afferma Ranzani. Inoltre questo mini ragno robot è anche molto “stiloso”, grazie all’utilizzo di acqua colorata al suo interno.

Come funziona il ragno robot

L’acqua è una parte essenziale della capacità di movimento del robot ragno. Il liquido scorre attraverso piccoli percorsi nel suo corpo, specificamente progettati per far muovere il ragno in modo predeterminato. I ricercatori affermano che questo robot sarebbe in grado di eseguire delicati compiti chirurgici su scale ben al di sotto di quanto oggi è possibile , insomma il ragno robot può cambiare la microchirurgia

Uno sguardo a questo video del ragno robot in movimento mostra come il fluido pompato attraverso piccoli passaggi nel suo corpo faccia sì che il piccolo essere si muova in modi diversi, per un totale di 12 tipi di movimento e altri sei tipi di alterazioni, inclusi il colore e la struttura .

Le applicazioni del ragno robot

Per via delle dimensioni, del fatto che sia morbido, sono chiaramente possibili applicazioni mediche, di microchirurgia ed endoscopia. Se si vuole entrare nel corpo umano, bisogna usare qualcosa di morbido, per non danneggiare i tessuti, per questo la robotica sta creando robot morbidi e spesso ispirati alla natura.

Ma il piccolo ragno robotico non è ancora pronto per “operare”. Questo design è la dimostrazione tangibile della validità di un nuovo metodo di costruzione di piccoli robot noto come Microfluidic Origami per dispositivi pneumatici/idraulici riconfigurabili, o MORPH.

Come è fatto il ragno robot

Il team ha costruito il ragno in un unico processo durato diversi giorni. In primo luogo, hanno prodotto 12 strati di silicone, ciascuno con motivi in ​​rilievo, come un chip di computer. Poi hanno usato piccoli laser per rendere questi strati ancora più strutturati, così, quando tutti gli strati sono stati incollati insieme, hanno formato una struttura tridimensionale, ovvero ciò che è noto come “circuito integrato microfluidico”. Questo circuito, quando è pressurizzato con liquidi si piega e la piegatura controllata consente il movimento.

Se si utilizza qualcosa come acqua o aria, il ragno può spostarsi in una nuova posizione per poi tornare alla sua forma originale, ma un fluido che diventa solido quando esposto a uno stimolo come il calore o la luce UV può lasciare il ragno permanentemente piegato in una nuova forma.

Sembra semplice a parole, ma Tommaso Ranzani afferma che posizionare gli strati con precisione durante il processo di incollaggio e il taglio laser dei percorsi erano entrambi processi estremamente delicati. Gli strati e i canali del ragno sono meno larghi di un capello umano, posizionarli in modo corretto e coerente era una vera sfida.

Anche se il risultati sono già molto buoni Tommaso Ranzani afferma che il robot ragno pavone è solo l’inizio. “Riteniamo che aprirà la strada a una nuova generazione di micro-robot morbidi in grado di sfruttare la loro piccola dimensione e il corpo deformabile e resistente per esplorare ambienti altamente complessi e non strutturati”.