I robot (e i militari) del futuro potrebbero avere una pelle invisibile

Un’immagine del KAIST Institute generata con l’IA per raccontare la tecnologia dell’inchiostro invisibile 

Di tanto in tanto vengono pubblicati studi scientifici che evocano il mantello dell’invisibilità del maghetto Harry Potter. Un espediente narrativo fantastico che trova numerosi richiami nella letteratura di fantasia e nel cinema del passato. Uno su tutti L’uomo invisibile, poiché scomparire dal mondo pur rimanendo fisicamente presenti è un desiderio condiviso da molti.

Una delle ultime indagini che potrebbe rendere possibile, almeno in teoria, l’invisibilità proviene da un istituto di ricerca coreano, il KAIST. Qui, due docenti del Dipartimento di Ingegneria Nucleare e Quantistica hanno ideato una tecnologia basata su un inchiostro composito di metallo liquido, noto come LMCP, capace di assorbire, modulare e schermare le onde elettromagnetiche. La ricerca, che ha ottenuto la copertina della rivista scientifica Small, ricorda non solo il mantello di Harry Potter, ma anche i caccia militari Stealth, in grado di eludere i radar.

Una tecnologia di occultamento

Per sviluppare una tecnologia di occultamento efficiente, è fondamentale poter controllare le onde elettromagnetiche sulla superficie di un oggetto. Tuttavia, i materiali metallici tradizionali sono rigidi: non possono essere estesi o allungati senza rompersi facilmente. Per questo motivo, sono state riscontrate notevoli difficoltà nell’applicare tali materiali a dispositivi elettronici che debbano adattarsi al corpo o a robot che cambiano forma. Il team coreano è riuscito a realizzare un inchiostro di metallo liquido che conserva la conduttività elettrica anche se allungato fino a 12 volte la sua lunghezza originale.

A differenza dei metalli tradizionali, questo inchiostro è elastico e morbido, pur mantenendo le proprietà metalliche. Queste caratteristiche sono rese possibili perché, durante il processo di essiccazione, le particelle di metallo liquido all’interno dell’inchiostro si uniscono spontaneamente formando una struttura reticolare metallica. Di conseguenza, il materiale ha simultaneamente la flessibilità di un liquido e la solidità di un metallo.

Una pelle elettronica indossabile e display estensibili

Negli ultimi anni, il metallo liquido è stato identificato come un promettente materiale conduttivo per l’elettronica flessibile di nuova generazione, inclusi sensori, pelli elettroniche indossabili (e-skin), display estensibili e batterie. L’interesse è dovuto alla sua alta conduttività e a un processo di produzione relativamente semplice: senza procedure complesse, come la lavorazione laser, l’inchiostro può essere stampato o applicato con un pennello e poi lasciato asciugare. Il team coreano è stato il primo al mondo a creare un manufatto estensibile le cui capacità di assorbimento delle onde elettromagnetiche variano a seconda del grado di allungamento. Questo dimostra il potenziale di una tecnologia di occultamento in grado di nascondere efficacemente gli oggetti dai radar o dai segnali di comunicazione.

Ma perché questo metallo liquido potrebbe realmente generare un oggetto invisibile? Il paragone con il famoso mantello è suggerito dalle parole del professor Hyoungsoo, il quale afferma che questa tecnologia troverà applicazione in ambiti futuri come “la pelle robotica, i dispositivi indossabili montati sul corpo e le tecnologie radar stealth nel settore della difesa”. Una “pelle robotica” evoca l’immagine di un robot o un soldato che, muovendosi, rimane invisibile ai sensori nemici grazie a una tuta che si adatta istantaneamente al cambiamento di segnale.

Un materiale elastico, che cambia le proprietà mentre si muove

A differenza dei materiali utilizzati per gli aerei invisibili, che sono rigidi e sintonizzati su una singola frequenza specifica, questo nuovo materiale è estremamente elastico e modifica le sue proprietà mentre si muove. Tirando o piegando il materiale, la configurazione delle particelle di metallo liquido cambia, consentendo al “mantello” di nascondere l’oggetto da diverse frequenze radar a comando.

Una volta stampato su una superficie elastica, l’inchiostro forma una maglia che funge da metamateriale: una struttura artificiale progettata per manipolare le onde elettromagnetiche in modi che non esistono in natura. In sintesi, inganna i radar facendo passare le onde oltre l’oggetto o assorbendole completamente. Non si tratta di un mantello che rende invisibili agli occhi, ma è quanto di più vicino esista a un dispositivo capace di “nascondere” attivamente un oggetto in movimento da tutti i moderni sistemi di rilevamento.