L’immagine classica dell’operaio del futuro è un tizio intrappolato in un’impalcatura di metallo che fa rumore a ogni passo. La realtà, per fortuna, sta prendendo una strada diversa. Al KIMM (Korea Institute of Machinery and Materials) hanno deciso di eliminare i pistoni e di infilare la forza direttamente nella trama dei vestiti: il risultato è una giacca che pesa meno di due chili e ti regala il 40% di forza in più: un vero e proprio robot indossabile, che ha un trucco. Quale? Ve lo dico lungo la strada, ora partiamo dal principio.
Siamo nell’era della società super-anziana. La richiesta per tecnologie di assistenza alla mobilità sta per esplodere, ma finora ci siamo scontrati con un limite fisico evidente: i sistemi progettati per supportare articolazioni complesse (come spalle, gomiti e polsi) dipendono da attuatori pneumatici o motori elettrici tradizionali: roba costosa, ingombrante, rumorosa, e maledettamente scomoda da tenere addosso per ore.
Per questo i ricercatori dell’Advanced Robotics Research Center del KIMM hanno cambiato approccio. Hanno sviluppato un robot indossabile che non sembra affatto un robot. Sembra abbigliamento sportivo tecnico, consuma pochissima energia, e fa gran parte del lavoro al posto tuo.
Come si tesse un muscolo artificiale
Il team guidato dal ricercatore principale Cheol Hoon Park ha messo da parte i motori per concentrarsi su una lega a memoria di forma (SMA). Hanno preso fili di questo materiale spessi appena 25 micrometri (praticamente un quarto di un capello umano), e li hanno filati a forma di bobina.
Questi filamenti diventano un vero e proprio “filato” intelligente. Si possono tessere in un tessuto continuo che funziona esattamente come le fibre muscolari biologiche: si contrae e si rilassa su comando, supportando i movimenti di chi lo indossa.
I numeri sono notevoli. Il “cuore” di questo robot indossabile pesa pochissimo: bastano soli 10 grammi di queste fibre speciali per generare una forza capace di sollevare un carico tra i 10 e i 15 chilogrammi. Durante i test clinici al Seoul National University Hospital, i pazienti con distrofia muscolare hanno visto migliorare il raggio di movimento della spalla del 57%.
L’articolo “Soft Exosuit Based on Fabric Muscle to Assist Shoulder Joint Movements in Patients With Neuromuscular Diseases” è stato pubblicato sulla rivista IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering .
Il dettaglio termico che non ti aspetti (altro non è che il trucco di cui vi parlavo)
Ve lo svelo rispondendo ad una domanda cruciale per questa invenzione: come si attiva, fisicamente, la contrazione di questo tessuto “robotico”? Si attiva con il calore.
Per far flettere il muscolo artificiale, la batteria (un pacchetto da 200 grammi piazzato sulla schiena) invia corrente e scalda le fibre di lega fino a 40-50 °C. Praticamente, per sollevare uno scatolone pesante, la tua giacca deve raggiungere la temperatura di un termosifone acceso a palla.
I ricercatori assicurano che l’utente non se ne accorge minimamente, grazie a uno spesso strato di tessuto isolante. E che succede quando devi rimettere lo scatolone per terra? Già, perché il robot indossabile si rilassa solo raffreddandosi. Se devi fare movimenti ripetitivi (come in una catena di montaggio), non la vedo fattibile passare all’istante da caldo a freddo e viceversa: il raffreddamento passivo non è abbastanza veloce.
La soluzione? I ricercatori hanno dovuto integrare delle piccole ventole di raffreddamento nella giacca per accelerare il processo. Insomma: sei forte come un supereroe, ma rischi di sudare come un server sotto attacco.
I prossimi passi (letteralmente) del robot indossabile
Al momento, questo prototipo di robot indossabile funziona per circa quattro ore con una singola carica, in base all’intensità dell’uso. Il team, però, sta già andando oltre la parte superiore del corpo, con una versione a pantalone pensata per chi ha difficoltà a camminare in pendenza, fare le scale, o semplicemente restare in piedi a lungo.
”La tecnologia centrale è stata sviluppata in un istituto senza scopo di lucro”, spiega Park. “Ora dovrà essere trasferita a un partner industriale. Speriamo che questo robot indossabile in tessuto aiuti a rendere la robotica più accessibile, migliorando la qualità della vita di molte persone”.
Secondo i ricercatori, dall’accordo commerciale all’arrivo sul mercato passeranno uno o due anni. Ovviamente anche il settore militare è in ascolto, attratto dall’idea di “super soldati” ultra leggeri.
L’idea di restituire mobilità usando solo una giacca un po’ più strutturata del normale cambia totalmente le prospettive della riabilitazione. C’è solo da capire se, ad esempio, per usare questo robot indossabile d’estate qui a Napoli (o in qualsiasi altra città italiana a luglio) dovremo prima inventare un sistema di condizionamento portatile per non finire cotti a vapore.
Vabbè, un problema alla volta.
