Robot liquidi: come funzionano e a cosa servono questi slime magnetici

Anche se hanno un aspetto orribile, i robot liquidi potrebbero rivelarsi essenziali nel mondo della medicina e dei circuiti elettrici. Si tratta di uno strumento simile a uno slime, ideato a marzo 2022 da un team di scienziati dell'Università Cinese di Hong Kong: il loro obiettivo era quello di creare uno strumento capace di muoversi all'interno di spazi ristretti e, allo stesso tempo, di riuscire a interagire con degli oggetti.
In realtà non si tratta di un "robot" in senso stretto, dal momento che non è dotato di alcuna forma di intelligenza o di cervello autonomo. Ma di cosa si tratta allora? E quali sono le sue possibili applicazioni?

Come sono fatti i robot liquidi?

La base di partenza per questi robot è alcol polivinilico e, a questo, vengono poi aggiunte particelle magnetiche e borace. Le particelle magnetiche sono composte principalmente da ferro, boro e neodimio – quest'ultimo in particolare è un importante metallo delle terre rare che viene spesso utilizzato per realizzare magneti. Il borace invece è un minerale a base di boro che viene utilizzato, tra le altre cose, per la produzione di saponi e slime per bambini.

Ma per quale motivo si utilizzano questi ingredienti? Il neodimio e il ferro forniscono al materiale proprietà magnetiche mentre la struttura del robot liquido è affidata all'interazione tra gli ioni di boro e quelli di acqua – non a caso lo slime è composto dal 90% circa in peso proprio da H₂O.

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Come funzionano i robot liquidi?

La loro caratteristica principale è la capacità di deformarsi in presenza di un campo magnetico – quindi, per semplificare, possiamo immaginare delle calamite al di sotto del robot liquido che, muovendosi, spostano anche lo slime che ci sta sopra. Questa pappotta nerastra può allungarsi fino a 7 volte rispetto alla sua lunghezza iniziale e può passare in un canale spesso solamente un millimetro e mezzo! Inoltre la sua particolare composizione gli permette di scorrere su un’enorme quantità di superfici, come metalli, plastica, vetro, silicio e carta.

Se invece il campo magnetico viene ruotato lo slime è in grado di avvolgersi, afferrando oggetti come cavi o piccole batterie. Un'altra caratteristica interessante è la sua capacità di auto-rigenerarsi: questo è possibile grazie ad alcuni particolari polimeri presenti all'interno del materiale, capaci spontaneamente di riattaccarsi senza interventi esterni.

A cosa serve lo slime?

Le principali applicazioni di questo robot sono in campo medico: se ad esempio viene ingerita per sbaglio una piccola batteria, il robot slime potrebbe scendere nel vostro sistema digestivo, recupere l'oggetto e portarlo all'esterno senza danneggiare l'organismo.
Sempre in ambito medico, potrebbe essere utilizzato per indirizzare esattamente in un punto del corpo determinate medicine, trasportandole dopo averle inglobate. Sarebbe in questo modo una sorta di messaggero in grado di prendere un’informazione importante e trascinarla fino a destinazione, ma questa resta un’ipotesi per il futuro.

Un altro grande campo di applicazione è quello dei circuiti elettrici: si tratta infatti di un materiale che riesce a condurre bene l’elettricità e potrebbe rivelarsi estremamente utile per ripristinare cavi danneggiati, soprattutto in contesti estremi o in aree che un operatore farebbe fatica a raggiungere.

Sviluppi futuri

Al momento uno tra i principali limiti di questa tecnologia è la tossicità: lo slime infatti non può ancora essere introdotto nel corpo umano perché le particelle magnetiche al suo interno potrebbero danneggiare il nostro organismo.
A tal proposito, i ricercatori hanno già annunciato di essere al lavoro su una versione 2.0 di questo slime che sarà atossica e adatta agli scopi biomedici.