Un materiale mai visto per superscarpe e robot soffici

Progettato per assorbire la pressione solo in una direzione

Redazione ANSA

Superscarpe da ginnastica, robot soffici che possono cambiare forma, guanti con cui non sentire la pressione, ma anche protesi di n uova generazione. Sono solo alcune delle possibili applicazioni del primo materiale nato in laboratorio e stampato in 3D, la cui struttura è stata progettata in modo da assorbire urti e pressioni solo in una direzione. Descritto sulla rivista Nature, è stato messo a punto nell'università del Texas dai ricercatori guidati dall'italiano Andrea Alù.

Un metamateriale stampato in 3D
"Il materiale è stampato in 3D e il modo in cui è stato progettato ne fa un metamateriale, ossia un materiale sintetico con proprietà che non possono essere trovate in natura", ha detto Alù all'ANSA." La cosa importante - ha aggiunto - è la sua microstruttura, grazie alla quale trasmette l'energia facilmente in una direzione ma non nell'altra". Il segreto è in un reticolo di quadrati e rombi nel quale ogni unità è leggermente inclinata in un modo specifico. E' proprio questa piccola inclinazione che controlla il modo in cui il materiale risponde agli stimoli esterni e gli permette di reagire in modo asimmetrico, come se avesse un lato molto rigido e uno morbido.

Superato il principio di reciprocità
Grazie a questa qualità è in assoluto il primo materiale che consente di superare un principio fondamentale che regola molti sistemi fisici, in base al quale, ha spiegato Alù, "se prendiamo un materiale normale e applichiamo una pressione da un lato, l'altro lato si sposta di una certa quantità e se applichiamo la pressione dall'altro lato, misuriamo lo stesso spostamento dal lato opposto". Questo è un principio fondamentale chiamato reciprocità. E' anche alla base delle comunicazioni radio e spiega perché se siamo in grado di inviare un segnale possiamo anche riceverlo. "Il nostro materiale - ha rilevato Alù - rompe questa simmetria".

Proteggere da urti e pressioni
Questa particolare caratteristica è utile per costruire strumenti che isolano in una direzione, ma consentono di trasmettere l'energia nella direzione opposta: "una caratteristica che può essere utile in quelle applicazioni in cui vogliamo proteggere da urti o pressioni non volute, ma allo stesso tempo vogliamo essere in grado di trasmettere la pressione". Per esempio, ha aggiunto "un guanto con cui possiamo esercitare una pressione sugli oggetti, ma non avvertirla, protesi e robot soffici che possono cambiare forma''. Un'altra applicazione potrebbero essere scarpe da ginnastica molto prestanti e confortevoli perché assorbono la pressione del piede e nello stesso tempo non lo isolano dall'ambiente in quanto permettono di percepire il suolo

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