Nuovo kirigami magnetico: trasporto di oggetti senza contatto per robotica avanzata

RomeRicercatori dell'Università Statale della Carolina del Nord hanno sviluppato un nuovo dispositivo che utilizza campi magnetici e un design ispirato al kirigami. Questo strumento è in grado di spostare oggetti a distanza senza contatto fisico. A differenza dei tradizionali manipolatori robotici, gestisce con facilità elementi fragili o non magnetici in spazi ristretti, aprendo nuove possibilità.
Il cuore di questa tecnologia è costituito dal "metafoglio," uno strato flessibile realizzato con un materiale elastico arricchito di particelle magnetiche. Questo foglio è progettato con tagli specifici per aumentarne la flessibilità senza comprometterne la resistenza. I vantaggi di questi metafogli con tagli speciali sono molteplici.
Manipolazione possibile senza contatto diretto, adatta a oggetti fragili e non magnetici. Reagisce rapidamente ai campi magnetici e si adatta facilmente. Può essere utilizzata in settori come la robotica e la manifattura.
I ricercatori possono spostare un metasheet regolando un campo magnetico al di sotto di esso. Questa operazione consente al foglio di sollevare e muovere oggetti posizionati sopra, come gocce di liquido o pezzi di vetro piatti, modificando attentamente la forma della sua superficie.
L'avanzamento potrebbe rappresentare un passo importante per la robotica morbida, poiché consente di spostare oggetti senza bisogno di contatto fisico. Questa caratteristica lo rende perfetto per la creazione di robot che operano in spazi ristretti, come all'interno di tubi, o in ambienti fragili. È anche vantaggioso nelle fabbriche dove è essenziale maneggiare componenti delicati senza contatto diretto.
Questa tecnologia potrebbe essere applicata nell'elettronica di consumo e nei dispositivi che offrono feedback fisico. Con un tempo di risposta rapido di due millisecondi, sarebbe possibile creare superfici che si modificano e reagiscono rapidamente, utili per giochi o per dispositivi destinati a chi ha esigenze di accessibilità. Mentre gli scienziati lavorano per adattare questa tecnologia ad oggetti più piccoli, potremmo presto avere tecnologie tattili che offrono nuovi modi per interagire.
Nuovo approccio nell’automazione: controlli magnetici e kirigami
Questo approccio innovativo riflette una tendenza nella robotica e nella scienza dei materiali a rendere i sistemi più semplici ma altamente funzionali. Attraverso l’uso del controllo magnetico unito al kirigami, si combina la precisione nel controllo dei campi magnetici con la flessibilità di progetti di taglio dettagliati, aprendo possibilità entusiasmanti per la tecnologia futura.
Lo studio è pubblicato qui:
http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.adr8421e la sua citazione ufficiale - inclusi autori e rivista - è
Yinding Chi, Emily E. Evans, Matthew R. Clary, Fangjie Qi, Haoze Sun, Saarah Niesha Cantú, Catherine M. Capodanno, Joseph B. Tracy, Jie Yin. Magnetic kirigami dome metasheet with high deformability and stiffness for adaptive dynamic shape-shifting and multimodal manipulation. Science Advances, 2024; 10 (49) DOI: 10.1126/sciadv.adr8421

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