Dall'Italia la prima mano 'naturale' stampata in 3D

Sa piegare le dita, torcere il palmo e ruotare il polso: è la prima mano artificiale capace di movimenti così complessi e simili a quelli naturali. E' stata ottenuta grazie a una tecnologia nata in Italia e apre la via a una nuova generazione di muscoli artificiali, in grado di contrarsi e distendersi proprio come quelli umani, destinati ai futuri robot. Il risultato è pubblicato sulla rivista Science Robotics ed è stato ottenuto in Italia, dall'Istituto Italiano di Tecnologia (Iit) di Genova e dalla Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa.

Alla base della nuova tecnologia c'è una nuova generazione di attuatori pneumatici chiamati Grace (GeometRy-based Actuators able to Contract and Elongate) e la mano realizzata in Italia ne contiene 18. Costruita in resina e pesante un etto, è stata prodotta in un singolo processo di stampa, con una stampante 3D commerciale e semplice da utilizzare.

Costruire muscoli artificiali è un obiettivo che la robotica insegue da tempo, ma finora è stato difficile riuscire a riprodurre i movimenti naturali. Nonostante le singole fibre muscolari possano solo contrarsi, a rende possibili movimenti complessi, come plessione e torsione, è il modo in cui sono assemblate fra loro.

I ricercatori hanno affrontato il problema partendo dai singoli attuatori, ognuno dei quali può dilatarsi, allungarsi e accorciarsi semplicemente grazie alla propria forma geometrica: una sorta di fuso con le pieghe, composto da un corpo unico, stampabile in 3D e realizzabile con materiali diversi e in diverse dimensioni. Gli attuatori possono essere stampati direttamente assemblati tra loro in architetture complesse, a seconda dei movimenti da riprodurre.

"Le loro dimensioni sono limitate solo dalla tecnologia di fabbricazione adottata", osserva Corrado De Pascali, primo autore dello studio e studente di dottorato nel laboratorio di Bioinspired Soft Robotics dell'Iit e dell'Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant'Anna di Pisa. "Possono essere costruiti in diverse grandezze, e possiamo variare la loro performance, sia in termini di deformazioni che di forza, e fabbricarli con materiali e tecnologie diverse, anche direttamente integrati nelle strutture da attuare".

Il risultato è stato ottenuto nell’ambito degli studi della muscolatura animale previsti dal progetto europeo Fet Proboscis. coordinato da Lucia Beccai dell’iit, e nell’ambito delle ricerche di robotica ispirata agli esseri viventi condotte dal Bioinspired Soft Robotics dell’iit coordinato da Barbara Mazzolai, e in collaborazione con l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore Sant’Anna di Pisa.