Un robot camaleontico

Il camuffamento della pelle permette alla macchina artificiale di passare all’istante da un colore all’altro, rendendo più facile mimetizzarsi o distinguersi dall'ambiente circostante.

di Tatyana Woodall 11-08-21
I camaleonti sono stati a lungo un simbolo di adattamento grazie alla loro capacità di regolare i loro iridofori, uno speciale strato di cellule sotto la pelle, per mimetizzarsi con l'ambiente circostante.

In un nuovo studio pubblicato oggi su “Nature Communications”, i ricercatori della Corea del Sud hanno creato un robot camaleontico in grado di imitare la sua controparte biologica, aprendo la strada a una nuova tecnologia di mimetizzazione artificiale.

Utilizzando sensori di colore, minuscoli riscaldatori realizzati con nanofili d'argento e materiali termocromici, che cambiano colore se esposti a temperature diverse, il team è stato in grado di ricreare più modelli di pelle ad alta risoluzione che hanno permesso al robot di passare da un colore all'altro quasi istantaneamente.

Le precedenti iniziative nel camuffamento artificiale si sono spesso basate su dispositivi microfluidici, che utilizzano minuscoli canali per controllare il flusso dei fluidi all'interno, ma questo progetto adotta un approccio completamente elettrico.

Seung Hwan Ko, professore di ingegneria termica della Seoul National University e uno degli autori dello studio, afferma che la parte più difficile è stata portare la transizione del colore alla velocità della natura. L'uso dei riscaldatori a nanofili, molto rapidi a sviluppare calore, ha aiutato a risolvere questo problema: la pelle artificiale si è riscaldata abbastanza rapidamente da cambiare colore a una velocità simile a quella dell'animale reale.

Affinché i robot lavorino in team, devono essere in grado di capire cosa gli viene detto di fare ed eseguirlo con una supervisione minima."La costruzione del primo prototipo è stato molto lento", afferma Hwan Ko. Il primo passo è stato determinare se il robot sarebbe stato modellato su un vertebrato, un animale con una spina dorsale, o un invertebrato, come un calamaro o un polpo. Poiché un modello di invertebrato potrebbe offrire più libertà di movimento, il team inizialmente ha pianificato di imitare il polpo, ma Hwan Ko afferma che l'idea si è rivelata "troppo ambiziosa".

Dopo aver armeggiato con diversi design e strutture dei materiali, il team ha finalmente deciso di affrontare la forma più semplice del camaleonte stesso. Modellando i nanofili in modelli semplici composti da punti, linee o forme in scala, sono stati in grado di creare l'effetto complesso mostrato in questo video.

Sebbene le precedenti ricerche sul camuffamento artificiale siano state spesso legate all’uso militare, Hwan Ko spera che il loro lavoro avrà un impatto più ampio, in particolare nei settori dei trasporti, della bellezza e della moda. Le applicazioni future potrebbero includere automobili che adattano i loro colori per distinguersi e persino tessuti che cambiano colore.

"Questa pelle camaleontica al’esterno è fondamentalmente una sorta di display flessibile”, dice. Poiché la tecnologia dipende dalla temperatura, tuttavia, non funziona altrettanto bene in condizioni di freddo estremo, il che può rendere più difficile per il finto camaleonte realizzare l'intero spettro di colori.

Ramses Martinez, un ricercatore della Purdue University che studia anche la robotica ispirata alla biologia, afferma che la traduzione di altri sistemi ispirati alla biologia in nuove tecnologie potrebbe portare ad altri sbocchi, compresi i sistemi che aiutano a localizzare i sopravvissuti dopo un terremoto.

(rp)