OCTOID, il robot morbido ispirato ai polpi, cambia colore e forma grazie a polimeri fotonici e intelligenza artificiale, aprendo nuove frontiere nella robotica biomimetica
OCTOID, il nuovo robot che si trasforma come un polpo sott’acqua.
I polpi sott’acqua cambiano il colore e la consistenza del loro corpo in un batter d’occhio per mimetizzarsi perfettamente con l’ambiente circostante quando sfuggono ai predatori o catturano le prede. Trasformano i loro corpi per adattarsi ai colori dei coralli o delle alghe vicine, diventando blu o rossi, e si muovono arricciando dolcemente i loro tentacoli o afferrando le prede. Questo comportamento è da tempo considerato l’emblema di un “robot perfettamente trasformato e creato dalla natura”. Questa tecnologia, descritta in un articolo pubblicato su Advanced Functional Materials (1), di “soft robot”, modellata sulle capacità biologiche, si sta evolvendo rapidamente grazie ai recenti progressi nell’intelligenza artificiale (IA) e nella scienza dei materiali avanzati. Sta attirando attenzione come campo centrale per l’industria robotica del futuro.
Il team di ricerca guidato dal dottor Dae-Yoon Kim presso il Functional Composite Materials Research Center del Korea Institute of Science and Technology (KIST, Presidente Sangrok Oh) ha sviluppato un robot morbido chiamato OCTOID che cambia liberamente colore e forma, ispirato al mimetismo e ai movimenti dei polpi. OCTOID è un robot morbido integrato che va oltre il semplice piegarsi o allungarsi; cambia colore in risposta alla stimolazione elettrica, si muove per adattarsi all’ambiente circostante e afferra oggetti.
Il team di ricerca ha sviluppato polimeri a cristalli fotonici come materiale principale. Controllando con precisione la disposizione molecolare elicoidale e la struttura della rete polimerica di questo materiale, hanno ottenuto una struttura capace sia di movimenti morbidi e flessibili sia di cambiamenti di colore, proprio come un tentacolo di polpo reale. Quando viene applicato un segnale elettrico, la superficie del materiale subisce microscopiche contrazioni ed espansioni, mostrando un cambiamento continuo di colore dal blu al verde al rosso. Inoltre, esegue movimenti di piegamento e distensione attraverso variazioni strutturali asimmetriche. Grazie a questo processo, OCTOID può svolgere simultaneamente tre funzioni - mimetizzarsi, muoversi e afferrare - all’interno di un unico sistema, proprio come un vero polpo.
Il nuovo OCTOID sviluppato dimostra nuove possibilità per la tecnologia della robotica morbida biomimetica. Il suo sistema “triple-in-one”, che combina funzioni di mimetizzazione, locomozione e cattura, è destinato ad espandersi in diversi campi, come robot di esplorazione adattivi all’ambiente, attrezzature per il soccorso in acque profonde e il monitoraggio dell’ecologia marina, robot tattili di assistenza per la riabilitazione e l’uso medico, nonché applicazioni tecnologiche per la difesa e la dissimulazione.
Il dottor Dae-Yoon Kim, Ricercatore Principale presso il KIST, ha dichiarato: «Attraverso questa ricerca, abbiamo ottenuto materiali per robot morbidi che possono essere applicati a vari campi, tra cui robot autonomi adattivi, sistemi di mimetizzazione militare, robot per l’esplorazione marina e micro-robot medici. Miriamo ad espandere questa tecnologia nello sviluppo di macchine morbide intelligenti, come robot morbidi autocoscienti, riflessivi e basati sull’apprendimento».
Il KIST è stato fondato nel 1966 come il primo istituto di ricerca finanziato dal governo in Corea. KIST ora si impegna a risolvere le sfide nazionali e sociali e a garantire motori di crescita attraverso una ricerca leader e innovativa. Per ulteriori informazioni. Questa ricerca è stata condotta nell'ambito del Materials Global Young Connect Project (00448639) e del Nano Connect Project (25442809), sostenuto dal Ministero della Scienza e dell'ICT (Ministro Bae Kyung-hoon).
Riferimenti:
Descrizione foto: Sviluppo di gambe OCTOID con funzioni mimetiche. - Credit: Korea Institute of Science and Technology.
Autore traduzione riassuntiva e adattamento linguistico: Edoardo Capuano / Articolo originale: 'OCTOID,' a soft robot that changes color and moves like an octopus