Nata nel 1985 ma evitata durante un concorso scientifico, un’invenzione rispolverata dal MIT (Massachusetts Institute of Technology) e che potrebbe rivoluzionare la medicina ortopedica, la robotica e perfino l’esplorazione spaziale.
Tutto arriva in tempo per chi aspetta! William Freeman, un ingegnere del MIT, può confermarlo. Nel 1985, era appena un giovane ingegnere quando rispose a un bando di progetto della prestigiosa rivista Scientific American. La sua proposta è audace: ripensare uno degli oggetti più banali della nostra vita quotidiana: la cerniera.
Invece del sistema piatto che tutti conosciamo, ha inventato un meccanismo tridimensionale. Tre fasce flessibili dotate di denti si incastrano tramite un cursore circolare. Una volta chiusa la cerniera, il tutto si blocca insieme per formare un tubo rigido di sorprendente resistenza.
Nonostante la sua ingegnosità nel facilitare l’assemblaggio di oggetti o mobili, la giuria rifiutò il progetto. William Freeman depositò comunque un brevetto e rimise il suo prototipo nel retro del suo garage, sperando che un giorno la sua idea avrebbe trovato il suo pubblico. Ci sono voluti quattro decenni perché la tecnologia raggiungesse la sua immaginazione.
Ora, il Laboratorio di informatica e intelligenza artificiale (CSAIL) del MIT ha salvato l’invenzione dall’oblio utilizzando la stampa 3D. Di fronte ai limiti dei materiali a rigidità variabile, spesso complessi da maneggiare, gli scienziati capirono che il vecchio brevetto di Freeman era la soluzione assoluta.
Utilizzando un nuovo software di progettazione su misura e la stampa 3D, il team ha modernizzato il concetto per creare la “cerniera a Y”. Chiamato “Y-Zipper”, questo meccanismo mutaforma funziona così: quando è aperto, la struttura ricorda un calamaro con tre tentacoli ultra flessibili. Non appena il cursore scorre, questi bracci si fondono per formare un pilastro rigido e compatto.
Un’invenzione rivoluzionaria
Il sistema è ora completamente configurabile. Diritta, curva, avvolta a molla o ritorta, la cerniera può adottare qualsiasi geometria per adattarsi a esigenze estremamente precise.
Le applicazioni pratiche di questa metamorfosi meccanica sono vertiginose. Nel settore outdoor, questo sistema permette di montare una tenda da campeggio in un solo minuto, contro gli oltre sei minuti di una struttura classica, la chiusura irrigidendo il telaio in tela in un unico movimento.
Ma è nel settore medico che l’innovazione brilla di più. Integrando questo meccanismo in un tutore per il polso, un paziente può ammorbidire il gesso durante il giorno per il massimo comfort, quindi bloccarlo saldamente di notte per proteggere l’articolazione. Flessibilità impensabile con la resina tradizionale.
Abbinata a minuscoli motori, la chiusura a forma di Y consente persino di creare robot quadrupedi in grado di ritrarre o estendere le gambe su richiesta per spostarsi su terreni irregolari.
Testata su più di 18.000 cicli di apertura e chiusura, l’elasticità della plastica assorbe perfettamente gli urti. Il team del MIT sta già pianificando di utilizzare il concetto del metallo per realizzare rifugi di emergenza durante i disastri naturali o per equipaggiare future astronavi alla ricerca di campioni extraterrestri.
