Scienze e tecnologia

Attuatori pneumatici, un piccolo pezzo per grandi innovazioni tecnologiche

attuatori-pneumaticiIl futuro dell’ingegneria domestica è già qui, grazie alle nuove frontiere della domotica, ovvero la tecnologia che consente di far dialogare e interagire gli impianti presenti in casa, con semplificazione di comandi e funzioni. Ora lo sviluppo passa anche ai materiali, mentre alla base restano componenti piccole, ma fondamentali.

Sembra una favola, ma in realtà la domotica è la tendenza del momento: la realizzazione di una casa “intelligente”, in cui tutti gli elementi dialogano tra loro, azionati da svolgendo funzioni programmate dall’utente, ma anche attivandosi in piena o parziale autonomia, così da semplificare la vita e ridurre i consumi. Tutto merito della tecnologia, che ha sviluppato nuovi processi di automazione che gestiscono contemporaneamente l’alimentazione e lo scambio di informazioni tra i vari dispositivi.

Un nuovo materiale dall’Usa. Oltre a questo fattore, la ricerca ora si sta concentrando sulla realizzazione di nuovi materiali in grado di assecondare questa tecnologia, come di recente rivelato da un articolo pubblicato sulla rivista Nature Communications, che anticipa i risultati cui è arrivato lo studio di un gruppo di ricerca dell’università americana di Harvard coordinato dall’italiana Katia Bertoldi. Questo team è stato in grado di inventare un materiale rivoluzionario robustissimo e capace di modificare forma, dimensione e volume, al punto da poter essere ripiegato più volte. In pratica, questo innovativo materiale può assumere ogni tipo di forma, volume e rigidità, e ad esempio dallo stato piatto può trasformarsi in un oggetto, come una sedia o in un rifugio di emergenza, oppure consentire di mutare l’aspetto di una finestra in pochi passaggi. L’ispirazione per i ricercatori arriva dagli origami, la tradizionale arte di ripiegare la carta tipica del Giappone, e da questo spunto è stato possibile ottenere un cubo molto particolare, composto di questo nuovo materiale e formato da 24 facce e 36 spigoli, che permette di intervenire sulla struttura della materia e di creare forme nuove o composizioni più rigide o più flessibili, a seconda delle esigenze.

Il piccolo legame. In attesa di vedere le applicazioni pratiche di questo nuovo materiale, come si lega questo discorso con quello della domotica? Ebbene, in entrambi i casi le componenti che consentono in concreto di effettuare le operazioni richieste sono le stesse, e prendono il nome di attuatori pneumatici. Nel caso del prodotto della ricerca americana, questi meccanismi sono integrati nella struttura e permettono al cubo originario di cambiare forma; per le case intelligenti, invece, questi dispositivi ricevono il messaggio (l’input) del comando e lo trasformano in segnale di ritorno e di attivazione del processo richiesto.

Parti fondamentali. In realtà, quello descritto è lo standard di funzionamento dei principali processi di automazione anche al giorno d’oggi (senza dunque dover raccontare solo notizie futuribili): sul portale della ditta del Gruppo Frigerio, attiva nel ramo da oltre 50 anni e ormai tra i leader nel settore in Italia, è possibile ad esempio ritrovare un’ampia gamma di attuatori pneumatici in grado di soddisfare ogni tipo di necessità e di richiesta da parte degli utenti. L’aspetto base di un attuatore pneumatico a moto lineare è quello di un cilindro, che presenta al suo interno un pistone che scorre avanti e indietro, ma esistono anche sistemi con moto rotativo limitato o attuatori con moto rotativo continuo (come nel caso di avvitatori e trapani). Questi dispositivi eseguono, in estrema sintesi, un lavoro meccanico servendosi dell’aria compressa come vettore di energia; in questo modo, consentono il movimento dei componenti nei macchinari industriali senza che sia necessario l’ausilio di altre parti meccaniche o fluidi, fornendo in questo modo un risultato ottimale con notevoli vantaggi, in particolare per gli aspetti relativi alla resistenza, alla semplicità d’uso, alla sicurezza, alla rapidità e alla convenienza economica. La scelta di questi strumenti, infatti, si rivela decisiva per poter effettuare un lavoro preciso e durevole su un lungo periodo di tempo, anche nelle condizioni lavorative più onerose.

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