Un sistema circolatorio simile a quello degli esseri viventi anche per robot, macchine e tessuti? Oggi è possibile. Ne parla nella sua ricerca, pubblicata sulla prestigiosa rivista scientifica internazionale “Science”, Vito Cacucciolo, ingegnere meccanico ed ex studente del Politecnico di Bari, oggi ricercatore presso il Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management e del Mit di Boston.
La sua ricerca di dottorato si concentra sullo studio dei muscoli animali, in particolare dei cefalopodi, ad esempio il polpo, come ispirazione per realizzare muscoli artificiali per Robot ed Esoscheletri. Sviluppa modelli matematici di questi muscoli e del loro controllo neurale partendo dagli studi sugli animali. Usando questa conoscenza, realizza dei prototipi ingegneristici di muscoli artificiali azionati a fluido. Durante il dottorato, nel laboratorio dell’Istituto di BioRobotica di Livorno, Vito instaura collabora con Shingo Maeda, ricercatore e professore al Tokyo Institute of Technology, e realizza nuovi componenti che inducono movimento nei fluidi attraverso l’uso dei campi elettrici. Il lavoro viene poi pubblicato sulla rivista “Advanced Science” nel 2017.
Ed è qui che nasce l’intuizione che questo meccanismo avrebbe potuto essere applicato per risolvere il principale problema dei muscoli artificiali azionati a fluido: renderli autonomi eliminando le ingombranti pompe, necessarie al loro funzionamento. Muovere i fluidi attraverso i campi elettrici è la svolta.
Vito nel frattempo rientra in Italia per contribuire allo sviluppo della ricerca e dell’insegnamento grazie all’esperienza acquisita e al suo ruolo di ricercatore affermato all’interno della comunità scientifica: si trasferisce a Bari per continuare le attività di ricerca nel Dipartimento di Meccanica, Matematica e Management del Poliba. Contattato dal Massachusets Institute of Technology (Mit) di Boston (Usa), che gli propone di lavorare anche con loro per l’utilizzo degli attuatori fluidici di sua invenzione per realizzare una nuova generazione di tessuti attivi per Human Computer Interaction.
La sua invenzione consiste in pompe miniaturizzate all’interno di un tubo in elastomero termoplastico, al cui interno scorre un liquido movimentato da un campo elettrico. Intrecciate con i normali tessuti, le fiber pumps (questo il nome ufficiale delle pompe) realizzano abiti high-tech con funzione di esoscheletri attuati da muscoli artificiali, feedback tattile per realtà virtuale e realtà aumentata immersive e termoregolazione per raffreddare o riscaldare il corpo usando la circolazione di liquido. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica “Science” il 31 marzo 2023.
Robot, macchine e tessuti da questo momento possono essere dotati di un sistema di circolazione simile a quelli presenti negli esseri umani, negli animali e nelle piante. Questa tecnologia, dalle potenzialità rivoluzionarie è straordinaria come la storia dell’ex studente pugliese del Politecnico di Bari tornato, dove tutto ebbe inizio, per costruire il mondo di domani che è già tra noi.
