Questi robot sono più piccoli di un granello di sale: possono anche pensare
Non hanno gambe, né ruote, né ali. Eppure riescono a muoversi, percepire l’ambiente, comunicare tra loro e sopravvivere per mesi. Questi robot, più piccoli di un granello di sale, sfidano le convenzioni della robotica e segnano l’inizio dell’era delle macchine microscopiche capaci di pensare.
Ridurre la dimensione dei robot non è solo una questione ingegneristica, ma fisica. Sotto la soglia del millimetro, le regole del movimento cambiano radicalmente: l’inerzia non conta più, mentre le forze superficiali e la viscosità dominano. Spingere un oggetto nell’acqua, a queste scale, equivale a muoversi nel miele.
Per decenni, questi ostacoli hanno frenato lo sviluppo di robot veramente autonomi nel microcosmo. Oggi, grazie alla collaborazione tra l’Università della Pennsylvania e quella del Michigan, è stato costruito un sistema in grado di funzionare con una logica completamente diversa.
Niente ruote né articolazioni: il movimento nasce da un campo elettrico generato da minuscoli elettrodi. Questo campo mobilita gli ioni del fluido circostante, trascinando con sé l’acqua e spingendo il robot in avanti. Tutto questo, senza alcuna parte mobile.
Ogni unità è alimentata da un minuscolo pannello solare e da un microprocessore progettato per operare con appena 75 nanowatt. Un valore così basso da richiedere un’architettura elettronica e software radicalmente nuova, capace di eseguire istruzioni condensate e gestire sensori ambientali in uno spazio ridotto a poche decine di micrometri.
intelligenza programmata in scala invisibile
I robot sono dotati di sensori di temperatura in grado di rilevare variazioni inferiori a mezzo grado, utili per seguire gradienti termici o monitorare processi cellulari. Ma ciò che li distingue veramente è la loro autonomia decisionale. Possono percepire, elaborare e rispondere in modo indipendente. È la prima volta che un processore completo, con memoria e logica operativa, viene integrato in un dispositivo di queste dimensioni.
Per comunicare, i robot eseguono una sorta di danza codificata; infatti, traducono i dati rilevati in sequenze di movimenti osservabili al microscopio. Un approccio che ricorda il linguaggio delle api, dove l’informazione è veicolata da traiettorie e vibrazioni.
Una piattaforma per la robotica del futuro
Ogni unità può essere programmata individualmente, grazie a un sistema di indirizzamento unico. Questo rende possibile la creazione di gruppi cooperativi, dove ogni robot svolge un compito specifico. La flessibilità del sistema lo rende adatto non solo a esplorazioni biologiche, ma anche a interventi mirati in ambienti industriali o in medicina di precisione.
La vera portata dell’innovazione, però, sta nel concetto stesso di intelligenza distribuita a scala microscopica. Una singola unità è già un sistema completo, ma la loro forza emerge nel numero: sciami di robot, programmati per lavorare insieme, potrebbero trasformare il modo in cui manipoliamo la materia, controlliamo le reazioni, o esploriamo ambienti inaccessibili all’occhio umano. Il passo compiuto da questo progetto non è solo tecnologico: è concettuale. Una nuova classe di oggetti autonomi, invisibili ma capaci di ragionare, è appena entrata nella realtà.