Robotica, materiali intelligenti e loro impatto futuro per gli esseri umani

Fornito da BBVA

L'Ottocento segnò l'accelerazione e l'ampia adozione dei processi industriali. Nel Novecento la tecnologia si è spostata dal laboratorio e dall'istituto di ricerca alla casa. Siamo ora al culmine di un nuovo cambiamento tecnologico di pari importanza: la Rivoluzione Robotica. Ma cos'è la rivoluzione robotica e cosa offrirà effettivamente?

Un robot è spesso definito come una macchina in grado di eseguire automaticamente una serie complessa di azioni, in particolare una programmabile da un computer. Questa è una definizione che comprende gran parte dei robot convenzionali del tipo che si vede nei film di fantascienza. Tuttavia, non è necessario che un robot sia umanoide, che abbia arti, che cammini o che parli. Piuttosto, possiamo avere un'interpretazione molto più ampia di cosa sia un robot.

I confini tra materiali intelligenti, intelligenza artificiale, incarnazione, biologia e robotica si stanno confondendo. Questo è il modo in cui la robotica influenzerà davvero la razza umana nei prossimi venti o quarant'anni. Dai robot in grado di monitorare e riparare l'ambiente naturale ai nano robot per rintracciare e uccidere il cancro, e dai robot che apriranno la strada alla colonizzazione planetaria ai compagni robot per tenerci lontani dalla solitudine nella vecchiaia. Non c'è parte della nostra società o vita che non sarà influenzata dalla robotica futura.

Invece di un robot convenzionale che può essere scomposto in domini meccanico, elettrico e computazionale, possiamo pensare a un robot nei termini della sua controparte biologica e con tre componenti principali: un corpo, un cervello e uno stomaco. Il vantaggio di questo paradigma dell'organismo artificiale è che siamo incoraggiati a sfruttare e ad andare oltre tutte le caratteristiche degli organismi biologici. E la realizzazione di questo obiettivo è realizzabile solo grazie alla ricerca concertata nei settori dei materiali intelligenti, della biologia sintetica, dell'intelligenza artificiale e dell'adattamento.

Robotica, materiali intelligenti e loro impatto futuro per gli esseri umani

• Leggi l'articolo completo

  Siamo sull'orlo di una rivoluzione robotica in cui i confini tra intelligenza artificiale e biologia si stanno confondendo.

  
  
  

Un materiale intelligente è quello che mostra qualche effetto osservabile in un dominio quando viene stimolato attraverso un altro dominio. Questi coprono tutti i domini inclusi meccanico, elettrico, chimico, ottico, termico e così via. I materiali intelligenti possono aggiungere nuove capacità alla robotica e in particolare agli organismi artificiali. Hai bisogno di un robot in grado di tracciare le sostanze chimiche? È possibile utilizzare un materiale intelligente che modifica le proprietà elettriche quando esposto alla sostanza chimica. Hai bisogno di un dispositivo robotico che può essere impiantato in una persona ma si degraderà a nulla quando avrà svolto il suo lavoro? È possibile utilizzare polimeri biodegradabili, biocompatibili e selettivamente solubili. I materiali intelligenti coprono in gran parte lo stesso insieme di proprietà fisiche (rigidità, elasticità, viscosità) del tessuto biologico e delle tecnologie robotiche morbide all'avanguardia che hanno il potenziale per fornire questa capacità. I materiali intelligenti possono essere suddivisi in tre gruppi: sistemi morbidi idraulici e pneumatici; materiali intelligenti per attuatori e sensori; e rigidità che cambiano i materiali.

Come appariranno questi robot nelle nostre vite e come interagiremo e vivremo con loro? Possiamo prevedere skin intelligenti, dispositivi di assistenza e medici, robot biodegradabili e ambientali o robot intelligenti intelligenti. Ad esempio, la conformità della robotica morbida li rende ideali per l'interazione diretta con il tessuto biologico. C'è stato molto lavoro sui materiali intelligenti per il contatto diretto pelle a pelle e per l'integrazione sulla pelle umana, compresi i collegamenti elettrici e i componenti elettronici.

Allo stesso modo, per le persone fragili, disabili o anziane una soluzione futura sarà sotto forma di indumenti di alimentazione assistita che ripristineranno la mobilità. Infine, i dispositivi di assistenza indossabili renderanno ridondanti i dispositivi di assistenza convenzionali. Perché usare una sedia a rotelle se puoi camminare di nuovo indossando morbidi pantaloni robotici Power Pants?

Poiché la robotica morbida è così adatta all'interazione con i tessuti biologici, è anche naturale pensare a un dispositivo che possa essere impiantato nel corpo e ripristinare la funzionalità di organi e strutture malate e danneggiate. Tale robotica soft biointegrante è in fase di sviluppo e dovrebbe apparire nella clinica nei prossimi dieci-quindici anni.

E sfruttando materiali intelligenti che non solo sono sicuri per l'ambiente durante il funzionamento, ma che si degradano in modo sicuro a nulla nell'ambiente, possiamo realizzare robot che vivono, muoiono e decadono senza danni ambientali.

Proprio come l'impatto di Internet era impossibile da prevedere, non possiamo immaginare dove ci porterà la robotica del futuro. Realtà virtuale immersiva? Certamente. Corpi sostitutivi? Probabile. Perturbazione completa della vita e della società? Molto probabilmente! Mentre percorriamo il percorso della rivoluzione robotica, guarderemo indietro a questo decennio come quello in cui la robotica è davvero decollata e ha gettato le basi per il nostro mondo futuro.

Leggi l'articolo completo qui .

nascondere