IIT e Sant’anna: studiare il polpo per realizzare nuovi robot

Il lavoro congiunto dei ricercatori dei BioLabs dell’Istituto di Scienze della Vita (Luca Sebastiani e Antonio Minnocci) e quellidell’Istituto di BioRobotica (Cecilia Laschi e Matteo Cianchetti), entrambi della Scuola Superiore Sant’Anna, e dell’Istituto Italiano di Tecnologia (IIT), con Barbara Mazzolai responsabile del Centro di Micro-BioRobotica (CMBR-IIT), ha consentito di approfondire la conoscenza scientifica dellastruttura delle braccia e delle ventose del polpo Octopus vulgaris, strutture affascinanti che rappresentano anche un modello per realizzare nuovi dispositivi nel campo della “Soft Robotics”, la robotica che mira a sviluppare robot utilizzando materiali “morbidi” e intelligenti. I risultati dello studio sono stati appena pubblicati sulla rivista scientifica internazionale “Microscopy Research and Technique”.

Mediante tecniche di crio-microscopia elettronica, che utilizzano microscopi elettronici raffreddati a – 180°C e permettono di analizzare i campioni nel loro stato naturale idratato, è stata mostrata  la micro-morfologia delle ventose e delle braccia del polpo.

Questa ricerca è stata svolta nell’ambito del progetto europeo “Octopus”, co-finanziato dalla Commissione Europea, Programma ICT “Future and Emerging Technologies”.

Grazie al lavoro dei ricercatori, è stata mostrata sulla superficie esterna delle braccia la complessa distribuzione dei pori, fondamentali nell’assorbimento cutaneo dell’ossigeno. Inoltre al loro interno è stata osservata l’architettura tridimensionale dei numerosi tipi di fasci muscolari che avvolgono il cordone nervoso centrale, organi che permettono al polpo di svolgere le funzioni che caratterizzano le sue abilità.

Nelle ventose è stato descritto il meccanismo di ricambio cellulare dell’infundibulum (la porzione più esterna della ventosa che entra in contatto con le superfici), le caratteristiche esterne e interne dei denticles (micrometrici rilievi a forma di cupola, perforati da pori di 100nm, che ricoprono la superficie interna della ventosa), mostrando a dettaglio nanometrico i canali dei loro pori che consentono alle terminazioni nervose di entrare in contatto con l’acqua di mare.

“Siamo soddisfatti per aver ottenuto questo importante risultato – commenta Antonio Minnocci, a nome dei ricercatori della Scuola Superiore Sant’Anna e dell’Istituto Italiano di Tecnologia – mostrando le strutture anatomiche del polpo, coinvolte in alcune delle sue incredibili capacità funzionali. Questo obiettivo giunge alla fine di un lungo lavoro di ricerca, che ha coinvolto ungruppo interdisciplinare con diverse competenze. Il lavoro è stato portato avanti in maniera congiunta – prosegue – perarrivare a descrivere quello che l’evoluzione ha differenziato nel tempo e per cercare di riprodurlo in dispositivi robotici. Per raggiungere questo obiettivo, per la prima volta, si progetta l’utilizzo di materiali soffici per realizzare robot, da qui il termine ‘soft robotics’, dotati di  strutture simili a quelle della controparte biologica, che abbiamo osservato e utilizzato come fonte di ispirazione. Questo intento è certamente più difficile da raggiungere, ma per questo motivo la sfida ci appare ancora più affascinante”. Una robotica morbida ed ispirata alla natura che trova numerose potenziali applicazioni, dall’automazione industriale alla robotica applicata in campo biomedicale o domestico.

Design thinking

Riduzione dell’impatto ambientale come specifica della progettazione

L’adozione di tecniche e criteri di progettazione “green” per la riduzione dell’impatto ambientale non rappresenta solo un dovere etico o un obbligo normativo, ma anche una concreta opportunità di innovazione e di differenziazione competitiva per le aziende. di Giorgio De

Design thinking

Figure 02: l’integrazione di robot umanoidi nella produzione automobilistica

Analisi tecnica dell’impiego del robot Figure 02 nel contesto della iFACTORY BMW. di Lisa Borreani BMW ha avviato una collaborazione strategica con la startup californiana Figure AI per testare l’integrazione operativa di un robot umanoide all’interno di uno stabilimento automobilistico. Il

Metodologie di progettazione

Progettazione strutturale di telai per macchine automatiche

Nel campo dell’automazione industriale, la struttura portante delle macchine riveste un ruolo cruciale per l’intero sistema. Telai, basamenti e strutture di supporto devono garantire rigidezza, stabilità e compatibilità con componenti mobili e attuatori, senza introdurre vibrazioni indesiderate o cedimenti in

Additive manufacturing

Maddie, il primo AI Agent italiano per la manifattura additiva

Maddie è il primo AI Agent sviluppato per semplificare l’accesso alla manifattura additiva e accelerarne l’adozione nel tessuto produttivo italiano, ed è stata la protagonista dell’evento MadeInAdd: Shaping the present of Additive Manufacturing, in cui sono state illustrate non solo