Da un mix di materiali i nuovi muscoli artificiali

Una nuova generazione di muscoli artificiali, più potenti e che consumano fino a mille volte meno energia, è stata ottenuta grazie a un mix inedito di materiali, che per la prima volta hanno imparato a dialogare fra loro. Il risultato, nature.com/articles/s41928-023-01057-0">pubblicato sulla rivista Nature Electronics, si deve alla collaborazione fra Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa, Università di Trento e Università austriaca Johannes Kepler di Linz. Il nuovo metodo apre la strada a grandi progressi anche in altri settori, come quello dei robot per l'esplorazione terrestre, marina e spaziale.

Il cuore dell’innovazione introdotta dai ricercatori guidati da Ion-Dan Sîrbu della Scuola Sant’Anna e David Preninger dell’Università di Linz, sta negli attuatori, ossia negli elementi che in ingegneria, possono trasformare l’elettricità in movimento o forza. Gli attuatori svolgono un ruolo cruciale nella vita quotidiana, in particolare quelli basati su materiali soffici, che consistono in ‘tasche’ fatte di sottili strati di plastiche flessibili riempite di oli: quando si applica elettricità, la plastica sposta il fluido e fa contrarre la tasca, in maniera simile a un muscolo biologico. Tuttavia, finora questo metodo consentiva di ottenere contrazioni solo per periodi molto brevi di tempo, cosa che ne limitava notevolmente la loro applicazione pratica.

Sperimentando combinazioni diverse di materiali, gli autori dello studio hanno ora scoperto nuovi mix in grado di sostenere contrazioni molto più prolungate. “La bellezza del nostro modello è che è semplicissimo, può essere spiegato con conoscenze di fisica delle scuole superiori”, commenta Preninger. “Non soltanto siamo riusciti rendere questa tecnologia molto più utilizzabile – aggiunge Martin Kaltenbrunner dell’Università di Linz, tra i coordinatori dello studio insieme a Marco Fontana del Sant’Anna – ma il nostro studio permette di identificare combinazioni di materiali che portano a un consumo di energia fino a mille volte inferiore”.