Sembra quasi un trucco di magia, eppure è fisica reale. Un materiale granulare intrecciato capace di reggere come un solido e poi disfarsi in un istante, semplicemente cambiando il tipo di vibrazione applicata. A svilupparlo è un gruppo di ricercatori della University of Colorado at Boulder, partendo da un’osservazione quasi banale: un mucchietto di graffette da ufficio, pressate insieme, si comporta in modo sorprendente. La massa aggrovigliata resiste alla trazione come fosse un blocco unico, ma basta scuoterla nel modo giusto e tutto si separa. Da qui nasce l’intuizione che potrebbe cambiare il modo in cui si pensa alla costruzione, al riciclo dei materiali e persino alla robotica.

Il team, guidato dal professor Francois Barthelat del Laboratory for Advanced Materials & Bioinspiration, ha pubblicato i risultati sul Journal of Applied Physics. E quello che emerge è parecchio affascinante.

Perché la forma conta più di tutto

Il cuore della ricerca ruota attorno a un concetto chiamato entanglement meccanico, che non ha nulla a che fare con la meccanica quantistica. Si tratta semplicemente di particelle che si aggrovigliano tra loro, creando una rete resistente. In natura succede ovunque: i nidi degli uccelli funzionano così, con rametti e fibre che si incastrano a vicenda. Anche le ossa sfruttano un principio simile, combinando componenti duri e morbidi.

Il punto chiave, però, è la geometria delle particelle. Come ha spiegato il dottorando Youhan Sohn, la sabbia non riesce a intrecciarsi perché i granelli sono lisci e convessi. Ma se si cambia la forma, tutto cambia. Il gruppo ha usato simulazioni Monte Carlo per testare diverse geometrie e capire quale producesse il massimo livello di intreccio. Il vincitore? Una particella a forma di graffetta, con due “gambe” sporgenti.

Nei test reali, questa forma ha dimostrato qualcosa di raro: la capacità di combinare resistenza a trazione e tenacità allo stesso tempo, due proprietà che nei materiali tradizionali quasi mai convivono. E in più, il materiale granulare intrecciato si è rivelato controllabile. Vibrazioni delicate spingono le particelle a intrecciarsi e rafforzarsi. Vibrazioni più intense le separano. Come ha detto Barthelat, non è un liquido, ma nemmeno un solido vero e proprio. È qualcosa di diverso, e maneggiarlo dà una sensazione quasi esotica.

Dalle costruzioni riciclabili ai robot che cambiano forma

Le applicazioni potenziali fanno venire la pelle d’oca. Nel settore delle costruzioni sostenibili, questa tecnologia potrebbe portare a ponti e edifici assemblati con materiali intrecciati che, a fine vita, vengono semplicemente smontati e riutilizzati, senza demolizione. Niente macerie, niente spreco.

E poi c’è la robotica. Il dottorando Saeed Pezeshki ha raccontato di conversazioni con colleghi entusiasti all’idea di applicare il principio alla swarm robotics: piccoli robot che si intrecciano per svolgere un compito e poi si separano quando hanno finito. Barthelat, con una battuta, ha paragonato il tutto al T1000 di Terminator 2, il robot di metallo liquido che cambia forma per passare sotto una porta e poi si ricompone. Costoso e difficile da scalare, certo, ma nella testa di tutti.

Il team ora sta già lavorando su una nuova generazione di particelle, con più “gambe” sporgenti, simili a quei frutti spinosi che si attaccano ai vestiti durante le passeggiate. L’obiettivo è ottenere un intreccio ancora più forte e aprire strade che oggi sembrano fantascienza. Ma che domani, forse, saranno cemento e acciaio.

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Che il riso potesse diventare protagonista di una scoperta ingegneristica, francamente, non se lo aspettava nessuno. Eppure un gruppo internazionale di ricercatori guidato dall’Università di Birmingham ha scoperto che i chicchi di riso, quando vengono compressi, si comportano in modo decisamente bizzarro. E da questa stranezza è nato un materiale intelligente che potrebbe cambiare il modo in cui si progettano robot morbidi e dispositivi di protezione.

La faccenda funziona così: se si comprime il riso lentamente, i chicchi restano relativamente resistenti. Se invece la pressione arriva in modo rapido e improvviso, il materiale si indebolisce. Sembra controintuitivo, e lo è. Nella maggior parte dei materiali conosciuti succede esattamente il contrario. Questo fenomeno, che i ricercatori chiamano “rate softening”, dipende dal fatto che l’attrito tra i singoli chicchi crolla drasticamente quando le forze vengono applicate velocemente. Le reti interne di forza che normalmente sostengono il carico, in pratica, cedono.

I risultati della ricerca sono stati pubblicati sulla rivista Matter nell’11 giugno 2026.

Da una curiosità scientifica a un metamateriale che si adatta da solo

Il team non si è fermato alla scoperta. Ha usato questa proprietà insolita del riso per costruire un vero e proprio metamateriale, ovvero una struttura composita progettata per avere comportamenti che non esistono nei materiali naturali. Per farlo, gli scienziati hanno combinato unità granulari a base di riso con altri materiali come la sabbia, che al contrario diventa più resistente sotto carichi rapidi.

Il risultato è un materiale granulare capace di reagire in modo diverso a seconda della velocità con cui viene sollecitato. Può piegarsi, irrigidirsi o deformarsi in modi differenti, e la cosa notevole è che tutto questo avviene senza elettronica, senza sensori e senza alcun sistema di controllo attivo. È la fisica stessa a decidere come rispondere.

Come ha spiegato il dottor Mingchao Liu dell’Università di Birmingham: piuttosto che trattare questo fenomeno come una semplice curiosità, il gruppo di ricerca lo ha trasformato in un principio di progettazione. Un carico veloce innesca un comportamento, uno lento ne innesca un altro. Tutto in automatico.

Applicazioni concrete: robotica morbida e protezioni più sicure

Le implicazioni pratiche di questo materiale intelligente a base di riso sono tutt’altro che teoriche. Nel campo della robotica morbida, ad esempio, sistemi costruiti con questi metamateriali potrebbero risultare più leggeri, più sicuri e molto più adattabili rispetto ai robot tradizionali in metallo. Robot di questo tipo sarebbero particolarmente utili per lavorare accanto alle persone, in ambienti complessi, o per compiti delicati come l’assistenza chirurgica.

Ma c’è anche un altro ambito che potrebbe beneficiarne enormemente: l’equipaggiamento protettivo. Un materiale capace di rispondere diversamente in base alla velocità di un impatto potrebbe assorbire energia o deformarsi in modo controllato durante una collisione, riducendo il rischio di lesioni. E, vale la pena ripeterlo, senza bisogno di alimentazione esterna o componenti elettronici.

Quella che era partita come un’osservazione curiosa sui chicchi di riso compressi si è trasformata in qualcosa di molto concreto. La dimostrazione che anche i materiali granulari più comuni, quelli che chiunque ha in dispensa, possono diventare sistemi ingegnerizzati capaci di rispondere in modo intelligente alle sollecitazioni meccaniche. A volte le rivoluzioni partono davvero dai posti più impensabili.

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Il consumo energetico dell’intelligenza artificiale è diventato un problema enorme, e non è più qualcosa che si può ignorare. Solo negli Stati Uniti, i sistemi di AI e i data center hanno utilizzato circa 415 terawattora di energia nel 2024, più del 10% della produzione elettrica totale del paese. E le proiezioni dicono che entro il 2030 questa cifra potrebbe raddoppiare. Ora, un gruppo di ricercatori della Tufts University ha sviluppato un sistema che potrebbe ridurre il fabbisogno energetico dell’AI fino a 100 volte, migliorando contemporaneamente la precisione. Sembra quasi troppo bello per essere vero, eppure i numeri parlano chiaro.

Il team guidato da Matthias Scheutz ha lavorato su un approccio chiamato AI neurosimbolica, che fonde le classiche reti neurali con il ragionamento simbolico. In pratica, invece di affidarsi solo a enormi quantità di dati e a processi per tentativi ed errori, questo sistema cerca di replicare il modo in cui le persone affrontano i problemi: scomponendoli in passaggi logici, usando regole astratte come forma, equilibrio e sequenza. I risultati della ricerca saranno presentati alla Conferenza Internazionale di Robotica e Automazione a Vienna nel maggio 2026.

Come funziona e perché i modelli tradizionali faticano

A differenza dei grandi modelli linguistici come ChatGPT o Gemini, il lavoro del team si concentra sui cosiddetti modelli VLA (visual language action), utilizzati nella robotica. Questi modelli ricevono dati visivi dalle telecamere e istruzioni dal linguaggio, poi traducono tutto in azioni fisiche: muovere un braccio robotico, ruotare le dita, impilare oggetti. Il problema è che i sistemi VLA tradizionali sono incredibilmente dispendiosi. Se un robot deve impilare dei blocchi, deve analizzare la scena, identificare ogni pezzo, capire come posizionarli. E spesso sbaglia. Le ombre possono confonderlo sulla forma di un oggetto, oppure posiziona i pezzi nel modo sbagliato facendo crollare tutto. Errori molto simili alle famose allucinazioni dei chatbot, che inventano casi legali inesistenti o generano immagini con sei dita su una mano.

Il ragionamento simbolico cambia le carte in tavola. Applicando regole strutturate, il sistema neurosimbolico riduce drasticamente i tentativi necessari per arrivare alla soluzione. Come ha spiegato Scheutz: un modello VLA tradizionale agisce su risultati statistici derivati da enormi set di addestramento, e questo porta a errori. Un VLA neurosimbolico applica regole che limitano il processo e raggiunge la soluzione molto più in fretta.

Risultati concreti e risparmio energetico impressionante

I test parlano da soli. Usando il classico rompicapo della Torre di Hanoi, il sistema neurosimbolico ha raggiunto un tasso di successo del 95%, contro il 34% dei modelli standard. Con una versione più complessa mai incontrata prima, ha comunque ottenuto il 78% di successo. I modelli tradizionali? Zero tentativi riusciti. Il tempo di addestramento è crollato: 34 minuti contro oltre un giorno e mezzo. E sul fronte energetico, l’addestramento del modello neurosimbolico ha richiesto appena l’1% dell’energia di un sistema VLA convenzionale. Durante il funzionamento, il consumo si è fermato al 5%.

Scheutz ha fatto un paragone efficace: quando qualcuno fa una ricerca su Google, il riassunto generato dall’AI in cima alla pagina consuma fino a 100 volte più energia rispetto alla generazione dei normali risultati di ricerca. Un’inefficienza che, moltiplicata per miliardi di richieste quotidiane, diventa insostenibile.

Con aziende che costruiscono data center da centinaia di megawatt, capaci di consumare quanto intere piccole città, la strada attuale basata esclusivamente su modelli linguistici e VLA rischia di non reggere a lungo. L’AI neurosimbolica offre una direzione diversa: meno forza bruta, più ragionamento strutturato. E forse è proprio quello di cui il settore ha bisogno per crescere senza divorare il pianeta.

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I serpenti arboricoli privi di arti sono capaci di un’impresa biomeccanica che lascia a bocca aperta: riescono a sollevare gran parte del proprio corpo in aria senza ribaltarsi. Un fatto che, a pensarci bene, sembra quasi impossibile per un animale lungo, sottile e completamente privo di zampe. Eppure la natura ha trovato una soluzione elegante, e la scienza sta finalmente capendo come funziona.

Il trucco, se così si può chiamare, sta tutto nella distribuzione delle forze. Questi serpenti senza arti concentrano tutta la forza di piegamento alla base del corpo, cioè nella porzione che resta ancorata al ramo o alla superficie di appoggio. È un po’ come quando qualcuno cerca di reggere un’asta lunghissima tenendola ferma solo da un’estremità: senza un contrappeso adeguato, tutto crolla. I serpenti arboricoli, però, hanno evoluto una capacità muscolare e un controllo posturale che permettono loro di gestire quel momento critico con una precisione straordinaria.

Una questione di fisica e muscoli

Quello che rende questa abilità ancora più notevole è che non si tratta semplicemente di forza bruta. La biomeccanica coinvolta è raffinata. Il corpo del serpente funziona come una leva, e la sezione basale deve generare un momento torcente sufficiente a compensare il peso di tutta la porzione sollevata. Più il serpente si estende in aria, più la sfida diventa impegnativa. Eppure alcune specie riescono a proiettare quasi l’intero corpo nel vuoto, mantenendo il contatto con il supporto solo attraverso una piccola porzione della coda o del tronco posteriore.

Gli studi su questi rettili arboricoli stanno attirando l’attenzione non solo dei biologi, ma anche degli ingegneri. La capacità di un corpo cilindrico e flessibile di sostenersi quasi interamente in aria, senza strutture rigide interne come le ossa lunghe dei mammiferi, offre spunti interessanti per la robotica soft. Progettare robot ispirati a questi serpenti potrebbe aprire scenari nuovi nell’esplorazione di ambienti complessi, dove un corpo rigido non riesce ad arrivare.

Perché questa scoperta conta davvero

Al di là della meraviglia pura, capire come i serpenti arboricoli gestiscono la stabilità durante l’estensione del corpo aiuta a comprendere meglio i limiti fisici degli organismi viventi. Ogni animale è soggetto alle stesse leggi della gravità e della meccanica, ma le soluzioni evolutive variano in modo sorprendente. Questi serpenti dimostrano che non servono arti, pinne o ali per compiere gesti atletici notevoli. Basta un corpo muscolare calibrato alla perfezione e una strategia intelligente di distribuzione delle forze.

La ricerca su questo tema è ancora nelle fasi iniziali, ma i risultati ottenuti finora suggeriscono che ci sia molto altro da scoprire sulla locomozione e sull’equilibrio dei serpenti. Ogni nuova osservazione aggiunge un tassello a un puzzle che riguarda, in fondo, la comprensione stessa di cosa significhi muoversi nello spazio senza le strutture che diamo per scontate.

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La mano robotica con unghie è una di quelle innovazioni che fanno venire voglia di guardare due volte. Sembra un dettaglio banale, quasi estetico, eppure cambia radicalmente il modo in cui un robot interagisce con gli oggetti del mondo reale. Un gruppo di ricercatori ha sviluppato una mano meccanica dotata di piccole estremità simili a unghie, capaci di compiere operazioni che fino a ieri erano territorio esclusivo delle dita umane: sbucciare un frutto, svitare un coperchio, raccogliere un foglio di carta da una superficie piana.

Il punto è che la robotica ha sempre avuto un problema enorme con i gesti più semplici. Sollevare una scatola pesante? Relativamente facile. Prendere una moneta da un tavolo? Un incubo ingegneristico. Le pinze tradizionali e i gripper industriali funzionano bene quando si tratta di afferrare oggetti grandi e regolari, ma falliscono miseramente davanti a tutto ciò che richiede destrezza fine. Ed è esattamente qui che entrano in gioco le unghie artificiali.

Perché le unghie fanno tutta la differenza

Chi ci ha mai pensato? Le unghie umane non sono un accessorio decorativo dal punto di vista funzionale. Servono a creare un punto di leva sottilissimo, a infilare le dita sotto superfici piatte, a staccare adesivi, a grattare via residui. Senza unghie, provare a raccogliere una carta di credito da un tavolo diventa un esercizio di frustrazione. E la stessa identica frustrazione la vivono i robot ogni giorno nei laboratori e nelle linee di produzione.

La mano robotica con unghie risolve questo problema aggiungendo delle punte rigide ma sottili all’estremità dei polpastrelli meccanici. Queste estremità permettono al robot di scivolare sotto oggetti piatti e sottili, di esercitare una pressione mirata su superfici curve come la buccia di un’arancia, e di manipolare coperchi con una precisione che ricorda davvero il tocco umano. I test condotti dal team di ricerca hanno mostrato risultati impressionanti, con la mano capace di sbucciare la frutta senza schiacciarla e di aprire barattoli senza applicare forza eccessiva.

Non si tratta solo di un esperimento da laboratorio. Le applicazioni pratiche sono enormi. Si pensi alla manipolazione robotica nel settore alimentare, dove i robot devono maneggiare prodotti delicati senza danneggiarli. Oppure all’assistenza domestica per persone anziane o con disabilità, dove un robot che riesce ad aprire un vasetto o a pelare una mela diventa improvvisamente molto più utile di uno che sa solo spostare scatole.

Il futuro della destrezza artificiale

Quello che rende questa innovazione particolarmente interessante è la sua semplicità concettuale. Non stiamo parlando di algoritmi di intelligenza artificiale rivoluzionari o di sensori costosissimi. La soluzione è biomeccanica, ispirata all’anatomia umana. Un approccio che i ricercatori definiscono bio-ispirato e che sta guadagnando sempre più terreno nella progettazione di robot destinati a operare in ambienti pensati per le persone.

La mano robotica con unghie rappresenta anche un cambio di mentalità. Per anni la robotica ha cercato di compensare la mancanza di finezza meccanica con software sempre più sofisticati. Ma a volte la risposta sta nel design fisico, nella forma delle dita, nella texture dei materiali, in un piccolo bordo rigido che imita quello che la natura ha perfezionato in milioni di anni di evoluzione.

Resta da vedere quanto velocemente questa tecnologia passerà dai prototipi di laboratorio ai prodotti commerciali. Ma una cosa è chiara: i robot del futuro avranno bisogno di molto più che forza bruta. Avranno bisogno di destrezza, di tocco leggero, e forse anche di unghie.

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