Nel vasto universo della tecnologia, l’arte del kirigami, che risale a secoli fa, sta dando vita a una nuova generazione di microrobot, piccoli automi capaci di meraviglie inimmaginabili. Questo affascinante incrocio tra una tradizione culturale giapponese e l’avanguardia della nanotecnologia ci offre uno sguardo unico sul futuro della robotica. Il termine kirigami deriva dal giapponese “kiru” (tagliare) e “kami” (carta), e descrive una tecnica di intaglio e piegatura della carta per creare forme tridimensionali a partire da un singolo foglio. A differenza dell’origami, che si limita a piegare la carta senza tagli, il kirigami consente una maggiore libertà creativa attraverso i suoi tagli precisi. Questa tecnica si presta a generare modelli complessi e affascinanti, simmetrici e vari, che possono aprirsi in diverse configurazioni.

L’arte che ispira la tecnologia

Recentemente, i ricercatori della Cornell University hanno iniziato a esplorare come l’estetica e la logica del kirigami possano essere tradotte in robotica. I microrobot che ne derivano sono più piccoli di un millimetro e realizzati con pannelli esagonali di biossido di silicio, con oltre 200 cerniere ultrasottili. Questa struttura consente ai robot di trasformarsi e muoversi in modi sorprendenti, proprio come le opere d’arte create dagli artisti del kirigami. “Abbiamo creato robot che possono trasformarsi in forme predeterminate e persino strisciare quando stimolati dall’elettricità,” racconta uno dei ricercatori coinvolti, enfatizzando la straordinaria flessibilità di questi dispositivi.

Kirigami e nanotecnologia: un connubio innovativo

Il vero incanto dei microrobot ispirati al kirigami risiede nella loro capacità di rispondere a stimoli elettrici. Quando viene applicata una corrente, le cerniere nanometriche si attivano, consentendo ai pannelli di piegarsi e dispiegarsi in configurazioni complesse. Questi robot possono espandersi e contrarsi fino al 40% delle loro dimensioni originali in soli 100 millisecondi. Immaginate l’idea di un robot che passa dall’essere alto 1,80 metri a 2,52 metri in un batter d’occhio. Questa velocità e precisione aprono la porta a numerose applicazioni, dalle procedure mediche alla creazione di materiali intelligenti.

Un futuro ricco di possibilità

Grazie alla loro flessibilità, questi robot possono avvolgere oggetti e interagire con l’ambiente in modi unici. Si prospetta un futuro in cui potrebbero navigare all’interno del corpo umano per eseguire interventi chirurgici con una precisione senza precedenti. La tecnologia kirigami, quindi, non è solo un esperimento scientifico, ma un potenziale cambiamento di paradigma nelle scienze biomediche e nei materiali reattivi.

Tuttavia, come ogni innovazione, anche i microrobot ispirati al kirigami devono affrontare delle sfide. La miniaturizzazione dei componenti elettronici e la precisa interazione con i tessuti biologici sono solo alcuni degli ostacoli da superare prima che queste meraviglie possano essere utilizzate in applicazioni pratiche. Una volta risolte queste problematiche, però, le possibilità sembrano illimitate.

Sfide e promesse del kirigami

Il team di ricerca di Cornell sta già pensando alla prossima fase della tecnologia kirigami, mirando a combinare le strutture meccaniche flessibili con sistemi elettronici avanzati. L’obiettivo è creare materiali “elastronici” ultra-reattivi, in grado di rispondere a stimoli esterni a velocità sorprendenti. Questi materiali potrebbero rivoluzionare campi come la microelettronica e la biomedicina, dando vita a dispositivi capaci di adattarsi all’ambiente in tempo reale.

In un mondo in cui la tecnologia sembra sempre più distaccarsi dalla nostra quotidianità, il kirigami rappresenta un invito a riconsiderare le nostre radici culturali. La ricerca in questo campo non solo onora l’antica arte giapponese, ma offre anche una nuova visione della robotica e dei materiali. “Questi metamateriali attivi potrebbero costituire la base per un nuovo tipo di materia intelligente”, afferma con entusiasmo uno dei ricercatori.

Un viaggio verso il futuro

Il futuro della robotica non sarà solo fatto di metallo e circuiti; sarà anche un po’ più artistico, unendo l’arte alla scienza in un connubio sorprendente. I microrobot ispirati al kirigami sono più di semplici curiosità scientifiche: rappresentano un nuovo modo di pensare all’interazione tra tecnologia e ambiente. Quali altre pratiche antiche potrebbero rivelarsi fondamentali per le scoperte future? Solo il tempo potrà dircelo, ma una cosa è certa: il viaggio che ci attende è tanto affascinante quanto il kirigami stesso.

Fonte: news.cornell.edu/stories/2024/09/microscale-kirigami-robot-folds-3d-shapes-and-crawls.