Per un robot, le marce sono tutto. Ingranaggi di alta qualità significano che gli arti robotici si avviano e si fermano senza problemi, e funzionano senza strappi o scosse. Ingranaggi di bassa qualità sono di solito una ricetta per il disastro.

Ecco perché la NASA sta perseguendo un materiale esotico per realizzare gli ingranaggi che guideranno la prossima generazione di astronauti robotici. Il vetro metallico è una lega appositamente realizzata che viene prodotta riscaldando un metallo fino a quando non si scioglie e quindi raffreddandolo estremamente rapidamente per intrappolare la sua struttura "liquida" sul posto.

Il risultato è un materiale estremamente facile da modellare in qualsiasi parte di cui hai bisogno, ma ha una resistenza molto più elevata e resistenza all'usura rispetto ad alternative come la plastica. Soprattutto per la NASA, gli occhiali metallici non diventano fragili se esposti a basse temperature.

Game Changer

Per i robot inviati ai pianeti congelati nel nostro sistema solare esterno, è estremamente utile. Le generazioni passate di esploratori robotici, come Curiosity, usano il lubrificante nei loro riduttori che devono essere riscaldati prima dell'uso - un processo che richiede un potere prezioso.

Tuttavia, nei test sugli ingranaggi in vetro metallico, gli ingegneri della Nasa hanno dimostrato di dimostrare una coppia elevata e una tornitura regolare senza lubrificante, anche a temperature fino a -200 ° C.

"Essere in grado di operare ingranaggi alla bassa temperatura delle lune ghiacciate, come Europa, è un potenziale punto di svolta per gli scienziati," R Peter Dillon, un tecnologo della Nasa. "Il potere non deve più essere sottratto dagli strumenti scientifici per il riscaldamento del lubrificante del cambio, che preserva la preziosa energia della batteria".

Vantaggi sulla Terra

Inoltre, potrebbe avere vantaggi anche sulla Terra. Si scopre che un componente robotico complesso e costoso chiamato "strain wave gear" può essere realizzato in modo molto più semplice ed economico, senza sacrificare le prestazioni, utilizzando il vetro metallico.

"La produzione in serie di ingranaggi a strappo con vetro metallico può avere un impatto importante sul mercato della robotica di consumo", ha affermato Douglas Hofmann, che ha guidato la ricerca. "Questo è particolarmente vero per i robot umanoidi, in cui gli ingranaggi delle articolazioni possono essere molto costosi, ma sono necessari per prevenire le braccia che agitano".

"Le prestazioni a basse temperature per veicoli spaziali e rover JPL sembrano essere un ulteriore vantaggio."

I dettagli degli ingranaggi prodotti da JPL possono essere trovati in Materiali di ingegneria avanzati e Rapporti scientifici.

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