Un gel muoverà i robot

I robot, come tutte la altre apparecchiature elettroniche, sono alimentati con differenti sistemi e sono soggetti anch’essi a continue e periodiche ricariche.

Dall’Università di Leiden, nei Paesi Bassi, dallo studio condotto dal team di scienziati guidati da Scott Waitukaitis, arriva forse una soluzione a questo problema. Gli scienziati, hanno osservato uno strano fenomeno mostrato da alcune sfere di un gel quando colpivano una superficie riscaldata.

In pratica, il poliacrilamide, un gel molto utilizzato in cosmetica, impregnato d’acqua, nel momento in cui veniva lasciato cadere su di una superficie incandescente, iniziava a rimbalzare in maniera sempre più veloce. Ma il fenomeno osservato nell’esperimento non era strano in merito ai rimbalzi, ma alla loro altezza. Infatti, le palline che venivano rilasciate da molto vicino alla superficie incandescente, iniziavano a rimbalzare sempre più in alto fino a raggiungere una determinata altezza a cui si stabilizzavano, mentre quelle rilasciate da più in alto perdevano progressivamente spinta fino ad attestarsi alla stessa altezza di rimbalzo. La stranezza del fenomeno ha incuriosito gli scienziati che hanno voluto comprendere meglio le ragioni che stavano dietro a questo evento.
Hanno così avviato l’esperimento rilasciando le palline di gel impregnate d’acqua da differenti altezze su di una padella da cucina a temperatura di 215 °C. Queste, hanno iniziato a rimbalzare freneticamente fino ad attestarsi tutte ad un’altezza di rimbalzo pari a circa 4 centimetri.

Utilizzando una fotocamera ad alta velocità, gli scienziati hanno potuto scoprire lo strano meccanismo che sta dietro a questo fenomeno. Infatti, la macchina da presa ha rivelato che, ogni volta che la pallina colpiva la superficie incandescente, grazie alla propria elasticità si aprivano dai 10 ai 15 micropori sul punto di impatto fino a 3.000 volte al secondo e da questi fuoriuscivano piccolissimi getti di vapore per l’istantanea evaporazione dell’acqua sulla sua superficie, fornendo così la spinta alla sfera per rimbalzare. La regolarità dell’altezza del rimbalzo è determinata dalla temperatura della piastra rovente. Infatti, la quantità di vapore liberato dalle sfere è proporzionale alla temperatura della piastra e l’energia cinetica che le spinge in alto è anch’essa proporzionale al vapore dissipato. Quindi, basterebbe variare la temperatura della piastra per variare l’altezza del rimbalzo. Il fenomeno è, poi, accompagnato da forte rumorosità perché i micro-getti di vapore, fanno vibrare in aria le palline che risuonano come un piccolo speaker.

Gli scienziati hanno ipotizzato l’uso di questa nuova tecnologia per la creazione di robot di prossima generazione, privi di parti rigide e capaci di muoversi autonomamente grazie al passaggio di acqua o di una corrente.

Immagini da educazionetecnica.dantect.it www.washingtonpost.com 

A cura di Davide Emanuele Betto.