Le bottiglie di ketchup ispirano un nuovo metodo di movimento morbido

Le bottiglie di plastica del ketchup hanno una valvola nel coperchio che si apre per far uscire il ketchup e che a volte "sbuffa" se la bottiglia viene schiacciata troppo forte. Gli scienziati olandesi hanno copiato quel meccanismo per creare un attuatore che potrebbe essere utilizzato in dispositivi robotici morbidi autonomi.

Progettato da un team dell'Università di Tecnologia di Eindhoven, il gadget è noto come "valvola isteretica". Emula la tendenza delle valvole delle bottiglie di ketchup ad aprirsi e chiudersi rapidamente e ripetutamente (facendo uscire un po' di ketchup ogni volta), anche quando la bottiglia viene spremuta in modo fluido e uniforme.

Una risposta del genere potrebbe sembrare indesiderabile – e lo è, nelle bottiglie di ketchup. In un robot, tuttavia, l'idea è che se l'aria fosse pompata attraverso una valvola di questo tipo in una gamba o un dito morbido, l'azione di sputtering causerebbe l'espansione e la contrazione ripetuta dell'appendice, muovendosi avanti e indietro mentre lo fa.

Inoltre, il movimento verrebbe avviato da un semplice meccanismo analogico, al contrario di un'elettronica più complessa e assetata di energia. È anche possibile che la pompa dell'aria possa essere attivata da cambiamenti nell'ambiente del robot, eliminando la necessità di un controllo esterno.

In parole povere, la valvola isteretica è costituita da una base piatta in silicone con delle fessure tagliate al laser. Le alette formate dalle fessure rimangono chiuse finché la pressione dell'aria dietro di esse non raggiunge una certa soglia, a quel punto si aprono e rilasciano l'aria. Poi si chiudono di nuovo e il ciclo si ripete ancora e ancora.

Inaspettatamente si è scoperto che quando due valvole sono collegate a una pompa, tendono ad aprirsi e chiudersi in modo sfasato l'una rispetto all'altra: in altre parole, una valvola è aperta mentre l'altra è chiusa. Utilizzando questo effetto, i ricercatori hanno creato un robot dal corpo morbido che cammina utilizzando quattro gambe che fanno passi alternati. Hanno anche creato una mano robotica, che batte in sequenza le sue dita pneumatiche.

Un documento sulla ricerca, condotta dall'Assoc. Il Prof. Bas Overvelde e il ricercatore PhD Luuk van Laake, è stato pubblicato sulla rivista Matter. Il robot quadrupede e la mano robotica possono essere visti in azione, nel video qui sotto.

Fonte: Università della Tecnologia di Eindhoven