Nasce all’ETH di Zurigo il sottomarino senza motore stampato in 3D

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I ricercatori dell’ETH di Zurigo, in collaborazione con i colleghi del Caltech di Pasadena (California), hanno sviluppato un nuovo concetto di propulsione per robot natanti che sfrutta le variazioni di temperatura dell’acqua e non ha bisogno di motore, carburante o energia. Per darne dimostrazione hanno realizzato un mini-sottomarino dotato di pagaie utilizzando una stampante 3D multimateriale: le pagaie sono azionate da un elemento flip-flop innescato da due strisce polimeriche a memoria di forma.

Progettate per espandersi nell’acqua tiepida, le fasce muovono il robot come farebbero dei muscoli: forza, direzione e ritmo dei colpi di pagaia sono determinati con precisione dalla geometria e dal materiale del robot. Oggi ciascun elemento è in grado di muovere una singola pagaia e deve essere riprogrammato, ma è possibile realizzare robot dotati di più attuatori. I ricercatori hanno già realizzato un modellino che si muove in avanti, deposita il suo carico – una moneta – e compie il tragitto di ritorno nella direzione opposta grazie alla percezione delle variazioni di temperatura dell’acqua.

Variando la geometria dei muscoli polimerici si può influenzarne la velocità di risposta: strisce sottili si riscaldano e reagiscono più rapidamente. Un ulteriore sviluppo potrebbe interessare l’utilizzo di polimeri che non reagiscano alla temperatura ma ad altri fattori, come l’acidità o la salinità dell’acqua. Lo scopo del progetto? Secondo Kristina Shea, che gestisce la ricerca insieme a Tim Chen, «Consiste nello sviluppo di un mezzo di propulsione nuovo, interamente realizzato con stampa 3D, adattabile, capace di muoversi senza alcuna sorgente di energia esterna, che può evolvere ulteriormente per creare un’imbarcazione a basso consumo che esplori le profondità oceaniche».

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