Monitorare l’ambiente e la salute del Pianeta in luoghi difficili da raggiungere può non essere semplice. Per questo motivo i ricercatori della Tampere University in Finlandia e della University of Pittsburgh negli Stati Uniti hanno studiato dei mini robot che imitano la caduta dei semi di acero. Questi dispositivi potrebbero essere rivoluzionari in campo ambientale, perché sono in grado di monitorare anche le zone più complesse, come i deserti, le scogliere e il mare aperto.
In natura, i semi di acero usano le loro samare alate per planare dolcemente verso terra, aiutati dal vento. Sembrano trottole o delicate pale di elicotteri, che ruotano con una sofisticata aerodinamica che consente loro di essere trasportati in lungo e in largo delle correnti. Ora prendi questi graziosi semi, rendili ancora più piccoli e sostuisci i semi veri e propri con microchip. Ciò che puoi ottenere è uno sciame di minuscoli dispositivi elettronici trasportati dall'aria, ciascuno potenzialmente non più grande di un granello di sabbia.
I ricercatori sono riusciti a fare qualcosa di simile. Replicando questo design naturale con materiali avanzati, hanno creato un seme di acero artificiale che può essere controllato usando la luce. Questo mini robot può regolare il suo percorso di planata e la traiettoria di dispersione, rendendolo un candidato ideale per varie applicazioni nel monitoraggio ambientale.
La nuova tecnologia supera i semi naturali in termini di adattabilità. I ricercatori hanno utilizzato un elastomero a cristalli liquidi deformabile alla luce a base di azobenzene, che consente una deformazione fotochimica reversibile, consentendo una messa a punto precisa delle proprietà aerodinamiche. Questa innovazione significa che i semi artificiali possono raggiungere velocità terminali regolabili, velocità di rotazione e posizioni di hovering, migliorando il loro viaggio a lunga distanza assistito dal vento tramite auto-rotazione.
"La natura offre modelli ingegnosi per il movimento, l'alimentazione e la riproduzione, spesso attraverso progetti meccanici semplici ma altamente funzionali", racconta il professor Ravi Shankar della Swanson School of Engineering dell'Università di Pittsburgh, che ha partecipato alla ricerca. "Con i progressi nei materiali fotosensibili, ora possiamo dettare il comportamento meccanico quasi a livello molecolare. Ciò apre possibilità per la creazione di micro-robot, droni e sonde che possono accedere ad aree precedentemente irraggiungibili e trasmettere informazioni critiche".
Fonte | Photochemical Responsive Polymer Films Enable Tunable Gliding Flight pubblicato su Nature Communications il 1° giugno 2024