Scienziati Sviluppano Micro-Robot Intelligenti che Utilizzano Onde Sonore per Coordinarsi in Sciami

Modificato da: Vera Mo

Un team internazionale di ricercatori, guidato da Igor Aronson della Penn State University, ha compiuto un passo avanti significativo nel campo della robotica con lo sviluppo di micro-robot capaci di coordinarsi in sciami estesi, esibendo comportamenti che ricordano l'intelligenza. Questa innovazione, pubblicata il 12 agosto 2025 sulla rivista Physical Review X, sfrutta le onde sonore come mezzo primario di comunicazione e navigazione, ispirandosi ai meccanismi naturali utilizzati da creature come pipistrelli e insetti.

Ogni micro-robot è dotato di un emettitore e un rilevatore acustico, permettendo allo sciame di rispondere al campo sonoro circostante. Modulando la propria frequenza di emissione e migrando verso il segnale più intenso, i robot riescono a mantenere la coesione e ad agire come un'unica entità. Questo sistema di auto-organizzazione permette agli sciami di navigare in spazi ristretti e di riformarsi anche se deformati, aprendo la strada a capacità emergenti come la robustezza fenotipica, il processo decisionale collettivo e il rilevamento ambientale. Le potenziali applicazioni di questi micro-robot acustici sono vaste e promettenti. Nel campo della scienza ambientale, potrebbero essere impiegati per bonificare aree contaminate o monitorare ecosistemi complessi. In ambito medico, la loro capacità di operare in spazi confinati li rende ideali per procedure minimamente invasive all'interno del corpo umano, come la somministrazione mirata di farmaci o la diagnostica interna. La loro resilienza, dimostrata dalla capacità di auto-guarigione dopo la frammentazione, è particolarmente preziosa per applicazioni di sorveglianza e rilevamento di minacce. Questa ricerca si basa su precedenti studi nel settore, inclusa una dimostrazione nel 2022 di muri acustici virtuali per guidare micro-sciami e l'introduzione nel 2025 degli AcoustoBots per interazioni acustoforetiche. Questi lavori precedenti evidenziano il crescente potenziale della manipolazione acustica nel controllo e nell'utilizzo di sistemi robotici. A differenza dei metodi di controllo chimico utilizzati in precedenza per la materia attiva, le onde acustiche si sono dimostrate un mezzo di comunicazione più efficace per questi microrobot. La capacità di questi sciami di navigare con precisione centimentrica, utilizzando esclusivamente il suono, elimina la necessità di telecamere o configurazioni esterne complesse, aprendo nuove frontiere nella robotica distribuita e nell'intelligenza artificiale.

Fonti

  • Mirage News

  • Acoustic signaling enables collective perception and control in active matter systems

  • Rolling microswarms along acoustic virtual walls

  • Swarming microrobots self-organize into diverse patterns

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