Piccoli nuotatori robotici in grado di rigenerarsi da soli

Piccoli nuotatori robotici:1

Lo studio sui piccoli nuotatori robotici é stato pubblicato su NanoLetters.

Come fossero vivi

I ricercatori  hanno sviluppato piccoli nuotatori robotici che possono “guarire” magneticamente subito dopo la rottura. Ora, il tessuto vivente può guarire da molte lesioni, ma fornire abilità simili a sistemi artificiali, come i robot, è estremamente impegnativo. La strategia potrebbe un giorno trovare applicazione nella realizzazione di dispositivi più resistenti per la pulizia ambientale o industriale, dicono i ricercatori.


Salvaguardarsi per salvaguardare

Gli scienziati hanno sviluppato piccoli robot in grado di “nuotare” nei fluidi e svolgere funzioni utili. Ne sono esempi ripulire l’ambiente, somministrare farmaci e eseguire interventi chirurgici. Sebbene la maggior parte degli esperimenti avvenisse in laboratorio, alla fine queste minuscole macchine verrebbero rilasciate in ambienti difficili, dove è facile subire danni sostanziali. Infatti, i robot da nuoto contengono spesso polimeri fragili o idrogel morbidi che possono facilmente rompersi o strapparsi. Joseph Wang e colleghi volevano progettare nuotatori in grado di guarire da soli durante il  movimento. Questo escludeva l’aiuto di esseri umani o altri fattori scatenanti esterni.

Anatomia tecnorigenerativa

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Piccoli nuotatori robotici: estratto dei video dimostrativi dei ricercatori. Il video è reperibile qui. (Credits: American Chemical Society)

I nuotatori rigeneranti sono lunghi 2 cm (circa la larghezza di un dito umano) e a forma di pesce. Contengono uno strato di fondo conduttivo, uno strato intermedio rigido e idrofobo e una striscia superiore di particelle allineate e fortemente magnetiche. Il team ha aggiunto platino alla coda, che ha reagito con il carburante di perossido di idrogeno per formare bolle di ossigeno che hanno spinto il robot.

Ricomporsi col magnetismo

A questo punto i ricercatori hanno posizionato un nuotatore in una capsula di Petri riempita soluzione di perossido di idrogeno. Il nuotatore si è spostato lungo il bordo della piastra. Quando hanno tagliato il nuotatore con una lama, la coda ha continuato a viaggiare fino a quando non si è avvicinata al resto del corpo. Una forte interazione magnetica ha restituito la forma da pesce . I robot potevano anche curarsi da soli se tagliati in tre pezzi o quando la striscia magnetica veniva posizionata in diverse configurazioni. La strategia di auto-guarigione versatile, veloce e semplice crea un precedente per i prossimi robot e per altre applicazioni di riparazione rapida.

Daniele Tolu

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