Un gruppo di ricerca di spicco presso la North Carolina State University (NC State) ha svelato una tecnica innovativa di stampa 3D che segna un progresso significativo nel campo della robotica morbida. Questa innovazione consiste nella creazione di pellicole magnetiche ultrasottili, che agiscono come veri e propri “muscoli magnetici”, e che vengono integrate direttamente nelle strutture flessibili dei robot origami. Questa metodologia, resa nota nel settembre 2025, supera una limitazione cruciale dei sistemi precedenti: l'inflessibilità degli attuatori magnetici rigidi, i quali compromettevano l'integrità e la naturale flessibilità delle superfici morbide.
L'approccio rivoluzionario, sviluppato con il contributo fondamentale del professore associato Xiaomen Fang del Wilson College of Textiles, si basa sulla co-estrusione di polimeri a base di gomma insieme a particelle ferromagnetiche. Il risultato di questo processo è una pellicola altamente elastica e reattiva. Quando questa pellicola viene applicata strategicamente sui punti critici di un robot origami, consente un movimento controllato attraverso campi magnetici esterni, mantenendo al contempo la duttilità intrinseca della struttura. Il team che ha lavorato a questo progetto all'avanguardia includeva anche Sen Zhang, Yuan Li, Zimeng Li, Nabil Cheddid, Peiqi Zhang e Ke Cheng.
Il potenziale di questa tecnologia è stato dimostrato dal team attraverso due modelli distinti, entrambi i quali sfruttavano il complesso schema di piegatura Miura-Ori. Il primo esemplare è stato concepito specificamente per il rilascio non invasivo di farmaci. Durante le prove condotte in un ambiente che simulava lo stomaco – una sfera di plastica riempita di acqua calda – il robot è stato guidato con precisione, tramite un campo magnetico, verso una lesione ulcerosa simulata. Una volta fissato grazie alle pellicole magnetiche morbide applicate esternamente, il dispositivo si è aperto per consentire il rilascio controllato del medicinale, aprendo così la strada a interventi medici più sicuri e mirati.
Il secondo modello dimostrativo ha messo in luce la capacità di movimento strisciante. Questo robot è stato in grado di superare ostacoli con un'altezza fino a 7 mm, attivando e disattivando il campo magnetico esterno per indurre la contrazione e il rilassamento dei suoi “muscoli”. Questa notevole adattabilità nel movimento sottolinea l'universalità della scoperta. Come ha sottolineato Xiaomen Fang, questi muscoli magnetici possono essere applicati a una vasta gamma di diverse configurazioni origami, prospettando soluzioni innovative in settori cruciali come la biomedicina e l'esplorazione spaziale. Questo lavoro eleva il controllo dei sistemi morbidi a un nuovo livello, dove la mobilità è una risposta diretta e immediata all'azione di controllo esterna, superando le precedenti limitazioni di gestione e manipolazione.