Il sistema di navigazione wireless muometrico (MuWNS), che utilizza particelle provenienti dallo spazio chiamate muoni dei raggi cosmici per consentire la navigazione subacquea e sotterranea, è stata selezionata come una delle migliori invenzioni del 2023 da TIME.
Inventato dal professor Hiroyuki KM Tanaka del Muographix dell’Università di Tokyo, Tanaka e i suoi collaboratori hanno pubblicato per la prima volta le prove delle capacità del sistema nel giugno 2023 e da allora si sono verificati rapidi miglioramenti.
La società di media TIME ha annunciato la sua selezione per l’elenco delle migliori invenzioni di quest’anno il 24 ottobre 2023. L’elenco pubblicato annualmente evidenzia 200 invenzioni che TIME riconosce come capaci di risolvere problemi avvincenti in modo creativo.
Impressione artistica dei muoni che inondano la Terra. Si stima che circa 10.000 di queste particelle innocue cadano per metro quadrato al minuto in tutto il mondo. Credito immagine: Hiroyuki KM Tanaka
“È un vero onore essere selezionato per la categoria Sperimentale della lista 2023”, ha affermato Tanaka. “Ho iniziato a esplorare l’idea di un sistema di posizionamento dei muoni nel 2020 come alternativa al GPS, che per me era inaffidabile. Il nostro sistema di posizionamento iniziale dei muoni era cablato, ma nel giro di un paio d’anni lo abbiamo trasformato in MuWNS wireless”.
A differenza del GPS, che può essere bloccato o deviato da superfici come l’acqua o gli edifici, i muoni possono penetrare tutti i tipi di materiali e anche in profondità nel sottosuolo senza essere influenzati. Inoltre, le onde radio utilizzate per il GPS possono essere manomesse, mentre i muoni no.
Il professor Hiroyuki KM Tanaka della Muographix dell’Università di Tokyo. Credito immagine: Hiroyuki KM Tanaka
In un articolo pubblicato sulla rivista iScienza nel giugno 2023, il team ha descritto il successo del suo primo test nel mondo reale del MuWNS wireless. Da allora, il lavoro in corso ha portato allo sviluppo di una tecnica ancora migliore.
“Quando ho inventato MuWNS per la prima volta, volevo raggiungere una precisione di almeno 1 metro. Anche se siamo riusciti a scendere fino a 2 metri, il mio obiettivo non è stato raggiunto principalmente a causa delle fluttuazioni della scala temporale che si verificano negli orologi utilizzati per calibrare le posizioni dei muoni”, ha spiegato Tanaka.
“Tuttavia, recentemente ho proposto una tecnica completamente nuova chiamata MuWNS-V, con la quale abbiamo ottenuto una precisione su scala centimetrica e che, in linea di principio, potrebbe persino consentire la navigazione su scala millimetrica. Abbiamo ora effettuato le nostre prime dimostrazioni con MuWNS-V e i risultati saranno pubblicati tra a Recensioni sulla natura articolo a novembre di quest’anno.
Con i continui miglioramenti in termini di precisione e portabilità, Tanaka nutre grandi speranze e un’ampia visione per le numerose potenziali applicazioni della ricerca e della tecnologia sui muoni.
Si va dall’imaging di fenomeni naturali come vulcani e cicloni; osservare i cambiamenti del fondale marino per rilevare gli tsunami; creazione di orologi altamente precisi; monitoraggio dello stato di salute strutturale degli edifici; offrire sicurezza wireless per un sistema crittografico inviolabile; navigazione automatizzata dei veicoli in ambienti interni, sotterranei e subacquei; e operazioni di ricerca e salvataggio, solo per citarne alcuni.
Una semplice illustrazione del sistema di navigazione muonico utilizzato dalle persone nel sottosuolo: illustrazione del sistema wireless MuWNS. Mentre i muoni passano prima attraverso i rilevatori di riferimento in superficie e poi attraverso un ricevitore sotto terra – che potrebbe trovarsi in un veicolo autonomo o nel telefono di un minatore, per esempio – il “tempo di volo” tra di loro consente di determinare le coordinate del ricevitore. Credito immagine: Hiroyuki KM Tanaka/ Muographix / Università di Tokyo
“Abbiamo già iniziato a sviluppare un robot mobile autonomo chiamato CosmoBOT che funziona sottoterra. L’idea è che, utilizzando un sistema basato sul web, chiunque possa gestirlo in remoto da qualsiasi parte del mondo. Con ulteriori sviluppi, speriamo che questa tecnologia possa essere applicata ai robot nei magazzini logistici, nelle operazioni di salvataggio, nelle costruzioni portuali, nelle miniere, ecc. Inoltre, in linea di principio, con una precisione su scala millimetrica di livello successivo, potrebbe diventare possibile azionare robot articolati per compiti molto delicati, come la chirurgia a distanza”, ha affermato Tanaka.
“Credo che la muografia diventerà un’intera disciplina accademica, che porterà a tecnologie insostituibili che risponderanno ai bisogni delle persone e ci aiuteranno a comprendere la Terra in un modo senza precedenti”.
Fonte: Università di Tokio
Da un’altra testata giornalistica. news de www.technology.org
