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Jellyfish, il drone che "vola" come una medusa

Un piccolo drone-medusa fa la sua comparsa nel settore del design tecnologico sfruttando una strategia di volo ignorata dall’evoluzione, ma efficientissima nel permettere a mini-robot di volare in modo stabile.
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Un piccolo drone-medusa fa la sua comparsa nel settore del design tecnologico sfruttando una strategia di volo ignorata dall’evoluzione, ma efficientissima nel permettere a mini-robot di volare in modo stabile. La notizie è che questo nuovo prototipo di drone, ispirato al nuoto delle meduse, sembra ancora più stabile di quanto non lo siano i robot costruiti fino a oggi prendendo come modello il volo di uccelli e insetti.
Uno screenshot del video che illustra il drone-medusa in volo. L'intero video è visibile qui, sulla pagina web della rivista Science
Se volete progettare un dispositivo in grado di volare, la cosa più immediata da fare è prendere ispirazione dalla natura e cercare di mimare il meccanismo che tiene in volo uccelli e insetti. Seguendo questo principio, sono state progettate ad oggi numerose generazioni di droni in grado, in modo più o meno efficiente, di spostarsi in volo. Ma un dispositivo che mimi il frullare delle ali di un insetto non è sufficiente per permettere a un oggetto di “volare”, nel senso più ampio ed elegante del termine: questo genere di droni richiede una serie di accorgimenti che permetta di stabilizzarne continuamente la posizione in volo. L’aggiunta di motorini, sensori e batterie, pur migliorandone la stabilità, aumenta in modo considerevole il peso dei droni, limitandone molto la versatilità di design. Per costruire droni sempre più piccoli e leggeri, l’ottimizzazione dei design esistenti rischia quindi di condurre a un vicolo cieco la tecnologia del settore: quello di cui c’è veramente bisogno è un cambio drastico di direzione. Quando si è trovato di fronte a questo problema, Leif Ristroph, un matematico in forza alla New York University, ha capito che il punto cruciale era proprio la stabilità: ma come fare a progettare un drone perfettamente stabile senza ricorrere a sensori e correttori di stabilità? Per Ristroph la svolta progettuale è arrivata pensando a qualcosa di completamente insolito. Anziché ispirarsi ai convenzionali sistemi di volo di insetti e uccelli, il matematico ha dotato il suo dispositivo di quattro ali rivolte verso il basso: sbattendo le ali su e giù, il piccolo robot (grande appena dieci centimetri) è in grado di sollevarsi in aria e, cosa ancora più sorprendente, riesce a mantenere una posizione stabile senza l’ausilio di sensori di posizione, anche quando esposto a turbolenze. Guardando il video del nuovo prototipo di drone mentre si libra in aria è impossibile non pensare al nuoto delle meduse: questo ci ricorda che nuotare in acqua richiede lo sviluppo di forze propulsive molto simili a quelle necessarie per sollevarsi in volo.
Le meduse non si sono evolute per volare, ma il modo in cui nuotano nell'acqua richiede un sistema propulsivo molto simile a quello necessario per mantenere un oggetto in volo in modo stabile (Foto: Wikimedia Commons)
Al momento, il drone-medusa non è che un prototipo, ma gli ingegneri stanno già lavorando per migliorarlo e dotarlo di una mini-batteria che gli permetta di volare senza essere collegato a un cavo. Il nuovo drone, il cui design è stato descritto sulle pagine del Journal of the Royal Society Interface, apre la strada a una nuova generazione di robot miniaturizzati, ideali non solo per scopi militari, ma anche per il monitoraggio ambientale: presto potremmo vedere in volo piccoli stormi di meduse volanti, in grado di testare la qualità dell’aria o analizzare in tempo reale il traffico sulle strade. Foto Banner: Wikimedia Commons
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