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 meccanismo narrativo fantastico che trova molteplici riferimenti nella letteratura di fantasia e nel cinema del passato. Un esempio emblematico è L’uomo invisibile, in quanto scomparire dal mondo pur restando fisicamente presenti è un desiderio condiviso da molti.

Una delle più recenti ricerche che potrebbe rendere possibile, almeno teoricamente, l’invisibilità proviene da un istituto di ricerca sudcoreano, il KAIST. Qui, due professori del Dipartimento di Ingegneria Nucleare e Quantistica hanno creato una tecnologia basata su un inchiostro composito di metallo liquido, conosciuto come LMCP, capace di assorbire, modulare e schermare le onde elettromagnetiche. Lo studio, che ha ottenuto la copertina della rivista scientifica Small, evoca non solo il mantello di Harry Potter, ma anche i caccia militari Stealth, in grado di sfuggire ai radar.

Una tecnologia di occultamento

Per realizzare una tecnologia di occultamento efficace, è essenziale 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, si sono verificate notevoli difficoltà nell’applicare tali materiali a dispositivi elettronici che devono adattarsi al corpo o a robot che cambiano forma. Il team sudcoreano, invece, è riuscito a sviluppare un inchiostro di metallo liquido che mantiene la conduttività elettrica anche quando è allungato fino a 12 volte la sua lunghezza originale.

Contrariamente ai metalli convenzionali, questo inchiostro è elastico e morbido, pur preservando le proprietà metalliche. Tali caratteristiche sono rese possibili dal fatto che, durante il processo di essiccazione, le particelle di metallo liquido all’interno dell’inchiostro si uniscono spontaneamente formando una rete metallica. Di conseguenza, il materiale presenta sia la flessibilità di un liquido che la solidità di un metallo.

Una pelle elettronica indossabile e display estensibili

Negli ultimi anni, il metallo liquido è stato descritto come un materiale conduttivo promettente per l’elettronica flessibile di nuova generazione, inclusi sensori, pelli elettroniche indossabili (e-skin), display estensibili e batterie. L’interesse è dovuto alla sua elevata 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 sudcoreano è stato il primo al mondo a realizzare un dispositivo estensibile le cui capacità di assorbimento delle onde elettromagnetiche variano in base al grado di allungamento. Ciò 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 effettivamente creare un oggetto invisibile? Il paragone con il celebre mantello è suggerito dalle parole del professor Hyoungsoo, il quale afferma che questa tecnologia troverà applicazione in scenari 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 di un soldato che, muovendosi, rimane invisibile ai sensori nemici grazie a una tuta che si adatta istantaneamente ai cambiamenti 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 tarati 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 genera una rete che funge da metamateriale: una struttura artificiale progettata per manipolare le onde elettromagnetiche in modi non presenti in natura. In breve, 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.