Creato il robot volante wireless più piccolo del mondo: è ispirato alle api

Gli ingegneri dell'Università della California, Berkeley, hanno creato un robot volante ispirato al volo delle api. Con un diametro inferiore al centimetro e un peso di appena 21 milligrammi, si tratta del robot wireless controllabile più piccolo al mondo in grado di volare. Nonostante le sue dimensioni minuscole, riesce a librarsi in aria, cambiare direzione e colpire bersagli con precisione, imitando il comportamento degli insetti impollinatori.

"Le api mostrano straordinarie capacità aeronautiche, come la navigazione, il volo stazionario e l'impollinazione, che i robot volanti artificiali di scala simile non riescono a replicare", ha spiegato Liwei Lin, professore di ingegneria meccanica alla UC Berkeley. "Questo robot volante può essere controllato in modalità wireless per avvicinarsi e colpire un bersaglio designato, imitando il meccanismo dell'impollinazione mentre un'ape raccoglie nettare e poi vola via".

Il robot è stato descritto in un nuovo studio pubblicato sulla rivista Science Advances. Per riuscire a far volare un dispositivo così piccolo, gli ingegneri hanno dovuto affrontare il problema di integrare un sistema di alimentazione e controllo del volo in uno spazio estremamente ridotto. La soluzione? Alimentarlo e guidarlo tramite un campo magnetico esterno.

Il robot, simile a una minuscola elica, contiene due piccoli magneti. Quando è sottoposto a un campo magnetico, questi magneti vengono attratti e respinti, facendo girare l'elica e generando la spinta necessaria al decollo. Variando la forza del campo magnetico, è possibile controllare con precisione la traiettoria del robot.

A titolo di paragone, il più piccolo robot con capacità simili ha un diametro di 2,8 cm, quasi tre volte più grande del nuovo dispositivo sviluppato a Berkeley.

"I robot volanti di piccole dimensioni sono utili per esplorare cavità strette e ambienti complessi", ha dichiarato Fanping Sui, co-primo autore dello studio. "Potrebbero essere impiegati per l'impollinazione artificiale o l'ispezione di spazi ristretti, come l'interno di un tubo".

Al momento, il robot è in grado di volare solo in modo passivo. A differenza dei droni più avanzati, non dispone di sensori integrati per rilevare la propria posizione o adattare il volo in tempo reale. Eventuali perturbazioni, come una raffica di vento, possono quindi deviarne la traiettoria.

"In futuro cercheremo di aggiungere un controllo attivo, che ci permetterebbe di modificare l'assetto e la posizione del robot in tempo reale", ha aggiunto Wei Yue, l'altro co-primo autore dello studio.

L'operatività del robot richiede attualmente un forte campo magnetico, generato da una bobina elettromagnetica. Tuttavia, l'obiettivo è miniaturizzarlo ulteriormente - fino a meno di 1 millimetro di diametro, cioè grande quanto un moscerino - per renderlo così leggero da poter essere controllato anche da campi magnetici più deboli, come quelli delle onde radio.

Oltre al robot ispirato alle api, il team di Lin ha creato anche un robot ispirato agli scarafaggi, capace di sopravvivere alla pressione di un piede umano. Yue, nel frattempo, sta sviluppando robot "sciame" in grado di collaborare per svolgere compiti complessi.

"Sto lavorando con robot da 5 millimetri che possono strisciare, rotolare e girare, e anche cooperare tra loro per formare catene, oppure affrontare compiti più complessi", ha spiegato Yue. "Potrebbero essere impiegati nella chirurgia minimamente invasiva: potremmo iniettarne un gruppo nel corpo e farli collaborare per formare stent, distruggere coaguli o eseguire altre operazioni".