Il futuro della medicina ma non solo passerà dai microbot autonomi? Ecco le ultime novità.

Un gruppo di ricerca della University of Pennsylvania e della University of Michigan ha compiuto un passo importante nel campo della robotica miniaturizzata. I ricercatori hanno presentato quelli che definiscono i microrobot autonomi più piccoli mai realizzati. Si tratta di dispositivi capaci di muoversi, percepire l’ambiente e prendere decisioni in modo indipendente, pur avendo dimensioni inferiori a un granello di sale. Ogni unità misura circa 200 per 300 per 50 micrometri, una scala paragonabile a quella di molti microrganismi naturali.

Uno degli aspetti più interessanti riguarda i costi di produzione. Grazie a tecniche di fabbricazione semplificate, ogni robot può costare circa un centesimo di dollaro. Questo rende realistico l’impiego di grandi quantità di microrobot autonomi, organizzati in sciami, per applicazioni che fino a oggi erano solo teoriche. Rispetto ai robot autonomi esistenti, questi sistemi risultano circa 10.000 volte più piccoli.

Il cuore tecnologico nasce dall’unione di due competenze. Il team della University of Pennsylvania ha lavorato sulle strutture attive su scala micrometrica, mentre quello del Michigan ha sviluppato microcomputer a consumi estremamente ridotti. Il computer integrato misura circa 100 micrometri e dispone di memoria programmabile sufficiente per eseguire istruzioni di base. Attorno a questo nucleo vengono integrati sensori e sistemi di movimento, dando vita a veri microrobot autonomi completi.

Il consumo energetico è uno degli elementi chiave del progetto. I circuiti operano a tensioni molto basse e riducono il fabbisogno energetico di oltre mille volte rispetto a soluzioni tradizionali. L’alimentazione avviene tramite minuscole celle solari integrate, capaci di generare circa 75 nanowatt. Una quantità minima, ma sufficiente per mantenere operative tutte le funzioni essenziali dei microrobot autonomi.

Il movimento avviene senza parti meccaniche. Campi elettrici applicati al fluido circostante permettono al robot di nuotare, aumentando affidabilità e durata nel tempo. Anche la programmazione sfrutta la luce: gli impulsi luminosi forniscono energia e trasferiscono istruzioni. Ogni robot ha un indirizzo univoco, così è possibile assegnare compiti diversi all’interno di uno sciame di microrobot autonomi. Nei test, i dispositivi hanno dimostrato di saper seguire percorsi definiti, reagire a gradienti di temperatura e adattare il proprio comportamento all’ambiente, aprendo scenari promettenti per ricerca scientifica e applicazioni future.

Scritto da Michele Bellotti