Le ruote che cambiano forma ispirandosi alla tensione superficiale dei liquidi potrebbero rivoluzionare la navigazione fuoristrada

I ricercatori del Korea Institute of Machinery and Materials hanno sviluppato un sistema di ruote di nuova generazione che adatta la sua rigidità in tempo reale, ispirandosi alle proprietà di tensione superficiale delle goccioline liquide - rendendolo un design unico nel suo genere. Offre una soluzione promettente alla sfida di lunga data di bilanciare la velocità e la navigazione tra gli ostacoli nei sistemi robotici e di trasporto.

Ora, il concetto di ruote a rigidità variabile e di sistemi di mobilità adattivi non è particolarmente nuovo, soprattutto nella robotica e nelle applicazioni veicolari. Tuttavia, ciò che rende unica questa tecnologia è il suo specifico meccanismo ispirato alla tensione superficiale, che consente di regolare in tempo reale la rigidità e la forma delle ruote.

Le ruote tradizionali sono efficienti sulle superfici piane, ma hanno difficoltà con gli ostacoli, il che spesso porta a un compromesso tra mobilità e stabilità. Per risolvere questo problema, il team ha progettato una "ruota a rigidità variabile" che può passare da una forma rigida e circolare per i movimenti ad alta velocità a uno stato morbido e deformabile per navigare su terreni accidentati.

Regolando la tensione dei raggi metallici collegati a una struttura a catena intelligente intorno alla ruota, è possibile controllare la rigidità e la forma della ruota. Questo le permette di mantenere la sua forma su superfici lisce e di deformarsi per adattarsi agli ostacoli. È proprio come la tensione superficiale che riporta una goccia liquida alla sua forma circolare.

I test con un sistema di sedia a rotelle a due ruote hanno dimostrato la capacità della ruota di passare da uno stato all'altro in tempo reale, rendendola capace di superare ostacoli fino al 40% del suo raggio. Si tratta già di un miglioramento rispetto alle ruote tradizionali e offre potenziali applicazioni in vari sistemi mobili, tra cui robotica e veicoli.

Il documento di ricerca menziona anche miglioramenti futuri, come il miglioramento della durata della ruota e l'integrazione in sistemi più complessi. Complessivamente, questa ruota potrebbe rappresentare un solido aggiornamento per il modo in cui i robot e i veicoli navigano in ambienti difficili. Per esempio, potrebbe migliorare la mobilità dei robot fuoristrada, rendendoli più adatti alle missioni di ricerca e salvataggio nelle zone disastrate. Potrebbe anche migliorare le prestazioni dei veicoli fuoristrada e delle sedie a rotelle, consentendo loro di attraversare superfici irregolari e ostacoli con maggiore facilità e stabilità.