I robot imparano a sudare per fermare il surriscaldamento
Il tuo sudore ha uno scopo; ora anche i robot possono farloPer il robot che ha tutto, ecco qualcosa di nuovo: una mano robotica che suda.
Progettata per gestire scenari in cui lunghe ore di funzionamento potrebbero comportare il surriscaldamento del robot e il suo peggioramento delle prestazioni, questa pinza a tre dita rimane fresca prendendo in prestito uno dei più grandi attributi dell’umanità: le nostre ghiandole sudoripare.
GLI ESSERI UMANI SUDANO PER EVITARE IL SURRISCALDAMENTO; I ROBOT POSSONO SUDARE PER LO STESSO MOTIVO
“La capacità di sudare è una delle caratteristiche più straordinarie degli umani”, ha detto ai giornalisti lo scienziato materialista TJ Wallin, uno dei progettisti della pinza, durante un briefing. “Non siamo gli animali più veloci, ma i primi umani hanno trovato il successo come cacciatori persistenti”, usando la nostra capacità di correre e rimanere freschi sudando per “esaurire fisicamente la nostra preda”.
I serbatoi cavi e pressurizzati all’interno delle dita sono riempiti con acqua e collegati alla superficie tramite condotti in plastica termoreattiva. Quando la plastica raggiunge una certa temperatura, i pori si aprono e l’acqua viene spinta in superficie. Lì, evapora con un effetto rinfrescante più del doppio di quello delle bestie più sudate del regno animale.
I dettagli delle prestazioni della pinza sono pubblicati in un articolo su Science Robotics oggi .
La “mano” del robot a tre dita è stata testata afferrando e raccogliendo oggetti riscaldati. Immagine: Mishra et al.
Ma perché sudare? Non ci sono modi più semplici per raffreddare i robot? Bene, dipende.
La maggior parte dei robot sono realizzati in metallo, che è un conduttore eccellente e quindi bravo a disperdere il calore da solo. Ma i robot morbidi, progettati per compiti delicati come le procedure mediche e l’imballaggio della frutta, sono realizzati in gomma, un buon isolante. Se e quando i robot morbidi diventeranno un luogo comune, avranno bisogno dei loro modi per rimanere freddi.
Ci sono anche altri vantaggi per la sudorazione. Costruendo le ghiandole sudoripare in una macchina, puoi raffreddarla al di sotto della temperatura dell’ambiente circostante, cosa che non puoi ottenere con il raffreddamento ambientale come i fan. Significa anche che il robot può funzionare in modo indipendente, mantenendosi fresco in luoghi in cui i refrigeranti esterni non sono disponibili.
I creatori della pinza, scienziati della Cornell University e dell’Istituto Italiano di Technologia, affermano che ciò potrebbe essere essenziale per la progettazione di robot che funzionano senza vincoli.
I FUTURI ROBOT SUDORATORI POTREBBERO OPERARE IN MODO INDIPENDENTE
“Riteniamo che [questo] sia un elemento fondamentale di un robot generico, adattivo e duraturo”, ha dichiarato Robert Shepherd, professore associato della Sibley School of Mechanical and Aerospace Engineering di Cornell e coautore della ricerca, durante un briefing.
Shepherd ha anche osservato che le ghiandole sudoripare potrebbero avere un duplice scopo in futuro. Oltre a rilasciare acqua per il raffreddamento, potrebbero aspirare liquido dall’ambiente circostante della macchina per l’analisi, in modo simile al modo in cui i rover spaziali raccolgono campioni di suolo su pianeti distanti.
Ma come alcuni lettori nervosi sapranno, ci sono anche aspetti negativi nelle mani sudate.
Uno è che è necessario rabboccare la fornitura di liquidi. Gli umani lo fanno bevendo, ma i robot sudati avrebbero bisogno di un metodo diverso. Un altro è che il sudore non è utile sott’acqua, sebbene in quegli scenari l’ambiente stesso aiuterebbe il raffreddamento. Ma il problema maggiore di gran lunga è che la sudorazione causa problemi di prestazioni: ridurre l’attrito lubrificando le “dita” della pinza. Le mani scivolose non sono necessariamente sicure.
Gli scienziati hanno cercato di compensare ciò modellando l’intervallo di temperature in cui la pinza funziona meglio e indirizzando il robot a sudare con parsimonia per mantenerlo in quella zona. “Speriamo che ciò significhi che la penalità che paghiamo non è così debilitante”, ha detto Wallins.
