Le crescenti applicazioni della "necrobotica": trasformare carcasse di ragni morti in robot bioibridi

Nel 2022, gli scienziati della Rice University negli Stati Uniti hanno usato il termine "necrobot" per riferirsi alla creazione di robot biologici a partire da cadaveri di animali. Uno studio pubblicato su Advanced Science ha descritto come l'autrice principale Faye Yap e Daniel Preston della George R. Brown School of Engineering della Rice University abbiano sfruttato la fisiologia unica dei ragni lupo per usarli come strumenti di presa meccanici. Sono stati in grado di afferrare oggetti fino al 130% più pesanti del loro peso e di eseguire più di 1.000 cicli di presa, mantenendo precisione e stabilità nel processo. "Si scopre che il ragno, dopo la morte, è l'architettura perfetta per pinze di derivazione naturale su piccola scala", ha affermato Preston in una dichiarazione.

Questo fu un primo passo verso l'automazione e un nuovo campo di ricerca che chiamarono "necrobotica". Da allora, le loro applicazioni sono state studiate, soprattutto per l'esecuzione di compiti piccoli e precisi, come la manipolazione di componenti elettronici come i microchip. Si parla anche del loro utilizzo in interventi chirurgici superficiali o in caso di carenza di attrezzature mediche , e il loro mimetismo naturale li rende ideali per la raccolta in natura. Allo stesso tempo, si parla di robotica biodegradabile a basso costo.

" Sfruttare proprietà e meccanismi simili a quelli generati dalla natura può consentire di realizzare sistemi ingegnerizzati dotati di capacità o vantaggi completamente nuovi; questo campo di ricerca è noto come progettazione bioispirata o biomimetica ", descrivono nell'articolo.

"Osservando organismi che si sono affinati attraverso millenni di evoluzione, scienziati e ingegneri hanno sviluppato capacità che vanno dalle modifiche della bagnabilità superficiale basate su foglie di loto e coleotteri namibiani a meccanismi di adesione che emulano le dita dei gechi", osserva la ricerca della Rice University. Aggiunge che i ricercatori hanno anche tratto ispirazione dalla locomozione di animali terrestri e creature acquatiche per guidare la progettazione dei robot.

Per raggiungere un obiettivo del genere, il primo passo è stato capire come funzionasse la loro locomozione. La stessa Faye Yap ha ammesso ai media che, da ingegnere meccanico, non avrebbe mai immaginato che le sue ricerche sull'idraulica sarebbero state utilizzate in questo modo. Tutto ebbe inizio quando trovò un ragno morto sul pavimento del suo laboratorio. Dopo averlo osservato, si rese conto che si restringono sempre quando muoiono.

"Poiché le zampe dei ragni contengono solo muscoli flessori, dopo la morte, le zampe del ragno si piegano verso l'interno, verso il corpo, a causa della mancanza di pressione idrostatica ", osservano gli esperti. E Preston ha continuato spiegando che i ragni "estendono le zampe grazie a una camera (prosoma) vicino alla testa che si contrae e invia sangue agli arti, costringendoli a distendersi ". Quando il volume del fluido diminuisce, le zampe si ritraggono.

Yap ha sfruttato questo sistema idraulico naturale presente nelle zampe di questi aracnidi e ha inserito un ago nel loro prosoma. Ha fissato la siringa con della colla per creare una chiusura ermetica. Questo meccanismo gli ha permesso di muovere le zampe come se il ragno fosse vivo, trasformandolo in una pinza robotica biologica. Un processo che ha richiesto solo circa 10 minuti.

Andando oltre l'ispirazione, "i sistemi bioibridi combinano cellule e tessuti naturali o ingegnerizzati con componenti artificiali o inanimati per generare robot e attuatori biocompatibili su piccola scala", descrive il documento pubblicato. Quella che sembrava fantascienza potrebbe essere una realtà che ha aperto nuove strade di studio.

Infatti, "La Voz de Galicia" ha riferito nel 2024 che lo spagnolo Raúl Villamarín Rodríguez, esperto di tecnologie cognitive e vicepresidente della Woxsen University di Hyderabad , sta guidando un progetto che prevede l'uso del decadimento robotico di ragni in chirurgia. Ha presentato questa tecnologia al Festival Mondiale dell'Intelligenza Artificiale di Cannes. Inoltre, l'intelligenza artificiale può scoprire nuovi utilizzi per questi materiali biotici. La tecnologia è ancora nelle sue fasi iniziali di sviluppo, ma il suo potenziale è promettente.